Didctica Plano temtico da disciplina (16 semanas de aulas) NOVO CURRCULO Plano temtico DQI

1.

Introduo

1.1. Histria do ensino de Qumica em Moambique 2. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4. 3.3.5. 3.4. Os objectivos do ensino de qumica O processo de ensino aprendizagem ( PEA) O PEA no geral Os princpios didcticos Os mtodos de ensino O mtodo apresentativo O mtodo de elaborao conjunta O mtodo de trabalho independente do aluno O mtodo experimental O mtodo de trabalho em projecto Meios didcticos: caracterizao, classificao, funes, propostas de elaborao e produo 3.5. Funes didcticas no ensino de Qumica: motivao, aquisio da matria da matria nova, consolidao e avaliao 4. Planificao e preparao das aulas 4.1. Planificao de unidades didcticas 4.2. Planificao das aulas 4.3. Prticas de micro aulas (aulas de simulao) 4.4. Oficinas Pedaggicas 4.4.1. Elaborao de materiais didcticos 4.4.2. Trabalhos em projectos: apresentao e discusso de projectos

DQII

1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 3. 3.1.

O processo de conhecimento no ensino de Qumica Abordagem da matria do ensino de Qumica: as linhas gerais Linha principal Matria Linha principal Reaco qumica Outras linhas no ensino de Qumica Contribuio de outras disciplinas para o ensino de Qumica (Interdisciplinaridade) Conceitos centrais da Qumica no ensino geral Exigncias do programa de ensino e nveis de tratamento

DQIII

Prticas de experincias escolares

DQIV

1. Situaes tpicas no ensino de Qumica 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. Substncias e sua classificao Reaces qumicas e sua classificao Linguagem qumica Leis e Teorias Aspectos histricos Aspectos quantitativos 2

1.7.

Processos qumico-tcnicos

DQV

1. Ensinar e aprender Qumica 1.1. A Qumica e o quotidiano 1.2. Questes ambientais no ensino de Qumica 1.3. Estratgias do incio de ensino aprendizagem da matria de Qumica 1.4. O construtivismo: conceito e desafios no ensino de Qumica 2. Avaliao 2.1. Avaliao no sentido amplo 2.2. Avaliao dos estudantes: formas alternativas (portflios, assignments) 2.3. Avaliao no contexto do ensino de Qumica em Moambique

MANUAL DE DIDCTICA DE QUMICA INTRODUO A formao dos professores vem se tornando uma das reas prioritrias nas definio das polticas educativas em Moambique. Esse facto deve-se a tomada de conscincia de que a educao um factor essencial, necessrio e condicionante do desenvolvimento econmico e social do nosso pas. Esse interesse e preocupao demonstrado por recentes pesquisas em Educao e no s, que apontam para a necessidade de uma reconceitualizao da formao dos professores no sentido em que se preste mais ateno componente didctico-pedaggica na formao. As novas reformulaes sobre a concepo de formao integrada dos professores, decorrentes da aprovao da recente Reviso Curricular dos cursos na Universidade Pedaggica trouxeram um novo alento nesse sentido. A preocupao com uma formao integral dos professores exige por esse motivo, da parte da comunidade cientfica em geral e dos professores das Didcticas Especficas em particular, um empenho redobrado quanto a concretizao dos objectivos particulares da disciplina, no que respeita a implementao plena das premissas da Reviso Curricular. As novas abordagens na disciplina de Didctica especfica, como disciplina de carcter profissionalizante, exigem que se considere a aprendizagem de conhecimentos cientficos universais e a sua articulao em termos didctico-pedaggicos. As mais recentes memrias do extinto Estgio Pedaggico demonstraram as grandes dificuldades dos estudantes ao enfrentar, pela primeira vez para muitos deles, a sala de aula. Sensaes de insegurana, o pouco domnio da gesto de tempo, dos aspectos disciplinares no ambiente da sala de aula, bem como a conscincia de estar a ser observado e avaliado pelo supervisor tomam conta do estudante criando situaes de desconforto e de impotncia. O desafio colocado aos docentes de Didcticas especficas o de permitir que os futuros professores, durante a sua formao inicial ou em exerccio, experimentem momentos de reflexo sobre os conhecimentos cientficos assimilados e os utilizem adequadamente no contexto escolar. Dentro do novo quadro conceitual e didctico-metodolgico, o aumento do nmero de horas para a disciplina de Didctica de Qumica (de 3 para 5 horas semanais) e a introduo da disciplina de Prticas Pedaggicas, sentimos que conquistamos um maior espao de actuao para engajar os futuros professores num processo de aprendizagem com caractersticas que o faam aproximar de novas possibilidades e escolhas do seu futuro profissional. Melhorar a qualidade de formao terica e prtica dos nossos estudantes e capacit-los para a actividade de docncia atravs de contedos especficos da cincia Qumica uma preocupao permanente. Acreditamos que uma das formas de contribuir para isso a produo de meios e materiais didcticos para orientar e garantir essa formao. Por isso, o objectivo deste manual de que ele constitua um dos instrumentos para ajudar os futuros professores a melhorar as prticas escolares.

A Didctica de Qumica e a sua relao com outras disciplinas O manual est organizado em conformidade com o plano de estudos da disciplina de Didctica de Qumica tentando, sempre que possvel, no fim de cada assunto, sugerir grandes temas para investigao e debate. Entretanto, consideramos que todos os assuntos tratados na disciplina so objecto de anlise e discusso durante as aulas, uma vez que nos orientamos por uma concepo de currculo e programas de ensino que privilegia o questionamento, a construo de conhecimentos de forma colectiva, a considerao e valorizao das experincias particulares. No entanto, como uma disciplina articuladora da necessidade e funo de ensino de Qumica, no dever ser desvinculada dos contedos didctico-pedaggicos, o que permitir uma reflexo sobre os contedos cientficos integrantes do currculo da formao. Queremos com isso reafirmar que no descurarmos nem nos desvincularmos das tradies caractersticas e metodolgicas estabelecidas e utilizadas quanto s vrias reas das disciplinas da cincia Qumica. Alis, so as disciplinas de cunho cientfico como a Qumica Geral, a Qumica Inorgnica, a Qumica Orgnnica, a Qumica Tcnica, a Qumica Ambiental entre outras, as que fornecem os elementos para o trabalho interdisciplinar com o trabalho metodolgico de ensino-aprendizagem da Qumica. Por ltimo, no nossa inteno apresentar um manual com regras e modelos de como ensinar a Qumica, mas sim ajudar os futuros professores na planificao e execuo das tarefas pedaggicas, estabelecendo um dilogo franco, com o objectivo de despertar reflexes na base da troca de experincias sobre o conhecimento da realidade especfica dos alunos na sala de aula.

O perfil do professor no contexto da Universidade Pedaggica A disciplina de Didctica de Qumica enquanto disciplina articuladora da necessidade e funo de ensino, enquanto disciplina que corporifica as intenes curriculares do processo de ensino e aprendizagem, ela ocupa-se dos princpios tericos desse processo colocando a questo da formao do professor no centro das expectativas do seu estudo. Esboar um perfil adequado do professor capacitado e habilitado para responder aos desafios da educao escolar, conhecidas que so a precariedade dos meios e condies de trabalho na escola, constitui uma tarefa to complexa quanto desafiadora. A preocupao com a formao de um professor de Qumica de qualidade pressupe a partilha de responsabilidades a dois nveis: didctico-pedaggica, cujo suporte epistemolgico encontra-se nas teorias da pedagogia e das cincias da educao, e os conhecimentos cientficos cujos contedos a didctica especfica se encarrega de os transformar em conhecimento escolar. Ao preparar, qualificar, habilitar e capacitar plenamente um professor para a sua actuao na escola pretende-se que ele seja um mediador na problematizao dos conhecimentos, dos conceitos qumicos, das leis e teorias e na criao de situaes de conflito cognitivo diante do senso comum das ideias empricas, das preconcepes sobre a Cincia com as 5

quais o aluno chega escola. Nessa viso de ensino/aprendizagem o professor torna-se tambm um sujeito da aprendizagem na medida em que tambm ele aprende sobre o modo de aprendizagem dos seus alunos. Diante disso, o perfil do futuro professor de Qumica enquadra-se no novo modelo integrado de formao dos professores adoptado pela Universidade Pedaggica no qual combina-se a formao geral e cientfica com a formao profissional, tentando-se manter o equilbrio entre a teoria e a prtica (UP. 2003, p.5).

Estratgias de Ensino/Aprendizagem na Didctica de Qumica

Consideram-se estratgias ou tcnicas de ensino/aprendizagem os modos como as actividades so postas em prtica, conforme as exigncias e as condies da sala de aula. Sugere-se que o professor e os estudantes faam tambm uma reflexo crtica sobre a sua pertinncia, as compatibilidades e a sua viabilidade aos longo da prtica. Dessas estratgias destacamos as seguintes: Seminrios com apresentao de pequenos trabalhos realizados individualmente ou em grupos, discusses de temas actuais e problemas; Conferncias com exposies dialogadas; Excurses, visitas de estudo; Elaborao de trabalhos cientficos.

O ensino de Qumica em Moambique

A histria da Educao em Moambique uma rea ampla e complexa da realidade social cujo conhecimento e desenvolvimento requer perspectivas de anlise sobre o passado, presente e futuro. Nessa realidade o ensino da Qumica deve inserir-se numa perspectiva de desenvolvimento tcnico, cientfico e tico do pas e do mundo. No entanto, como se sabe, Moambique no possui uma tradio de produo cientfica comparativamente aos pases desenvolvidos, chamados do primeiro mundo. Durante os anos da colonizao a Educao no nosso pas caracterizou-se por um ensino inadequado para a maioria da populao vincando-se mais os objectivos institucionais do que educacionais no sentido de educar/ensinar para a cidadania e para o trabalho. No processo de desenvolvimento do pas ocorreram mudanas estruturais a todos os nveis e aquelas que dizem respeito ao ensino de Qumica exigiram novas reconfiguraes curriculares visando corresponder e acompanhar esse processo. Assim, para o tratamento desta temtica, recorrendo aos procedimentos da pesquisa qualitativa e/ou quantitativa, os estudantes (individualmente ou em grupos) podero elaborar um trabalho escrito abordando as diversas fases da evoluo do ensino de Qumica em Moambique apoiando-se nos seguintes temas estruturadores: Anlise crtica sobre a histria do Ensino de Qumica no passado colonial; Anlise crtica do Ensino de Qumica considerando as mudanas estruturais (polticas, econmicas e sociais) ocorridas no ps-independncia nomeadamente, a adeso do pas s polticas neoliberais economia de mercado; ajustamento da Lei base do Ensino Lei do SNE/83 e 1992; Poltica Nacional de Educao quanto s reformas curriculares, Plano Estratgico da Educao, entre outras; Perspectivas presentes para o ensino de Qumica considerando os seguintes aspectos: as pesquisas educacionais efectuadas no mbito do ensino de Qumica e das Cincias Naturais; a Reviso Curricular da UP no que concerne ao curso de Formao de Professores de Qumica.

Os objectivos do ensino de Qumica Indicaes gerais De uma maneira geral os objectivos educacionais expressam os propsitos definidos e explicitados no que respeita ao desenvolvimento das qualidades humanas necessrias aos indivduos para que sejam capazes de transformar as realidades sociais. A educao escolar caracteriza-se, entre outros, por explicitar e proporcionar os meios e mtodos que orientam as tarefas escolares e dos professores em direco efectivao daqueles objectivos. Os programas de ensino constituem a base para o ensino de Qumica nas escolas secundrias e pruniversitrias. Definiram-se os objectivos da disciplina de Qumica para cada ciclo, de cada nvel, 8, 9, 10, 11 e 12 e classes, para cada unidade temtica. A distribuio dos contedos por trimestre com a dosificao dos contedos por grupos de aulas inclui a distribuio do tempo lectivo previsto para a sua leccionao. Os programas de cada nvel contm ainda as indicaes metodolgicas de algumas actividades principais em relao aos contedos e objectivos para os professores e para os alunos por cada unidade temtica. Tendo em conta o carcter experimental da disciplina de Qumica e com vista a assegurar a articulao uma parte da teoria e a prtica, o professor deve dedicar o tempo lectivo do programa para o cumprimento da realizao e demonstrao de experincias. Alm disso, outros trabalhos de pesquisa emprica e/ou bibliogrfica fora da sala de aula orientados para grupos de alunos ou individualmente devem ser recomendados. Os conceitos, princpios, leis regulamentares, capacidades e habilidades adquiridos ao longo de cada trimestre devem ser convertidos em instrumentos da realidade objectiva em que os alunos vivem. importante e indispensvel a exercitao (sem confund-la com prtica) dos contedos, de forma sistemtica desenvolvendo nos alunos as habilidades na resoluo de problemas de clculos qumicos e de exerccios tericos dentro e fora da sala de aula, seja na forma de trabalho de casa ou como projectos temticos em trabalhos de projecto a curto e longo prazo. Para os professores recomenda-se um estudo sistemtico e posterior interpretao dos programas de ensino da sua classe e os contedos das outras classes e disciplinas a fim de garantir uma planificao correcta aos nveis cientfico-interdisciplinar e metodolgico. Na temtica Planificao e preparao das aulas explicitam-se as carectersticas das trs categorias dos objectivos no ensino de Qumica.

1. Sugestes para o tratamento temtico 1.1. Sobre os objectivos do Ensino de Qumica

Sugere-se que o professor faa em conjunto com os estudantes, uma reflexo crtica quanto aos objectivos gerais do Ensino de Qumica do ESG e os objectivos especficos para cada classe e para cada unidade temtica. Devero ser analisados criticamente os objectivos no mbito do saber, do saber fazer e saber ser e estar. De uma maneira geral, os objectivos preconizam a aquisio dos conhecimentos sobre factos importantes, noes bsicas, leis e teorias da cincia, os mtodos de trabalho na disciplina; neste sentido, os alunos devem vincular os conhecimentos adquiridos no campos de aplicao do seu fazer, em processos intelectuais e manuais, de anlise e sntese, generalizao e concluso; os alunos devem tambm, ser capazes de relacionar os conhecimentos adquiridos com o seu quotidiano; devem tambm estar convictos da contribuio da cincia para o desenvolvimento social e econmico do pas. 1.2. Sobre a matria/contedos da disciplina de Qumica

O professor precisa de obter uma vista geral sobre as partes mais importantes da matria do ensino de Qumica. A Qumica tem como objecto de estudo e investigao a matria, as substncias, as suas propriedades e as suas transformaes. Obviamente, no centro dessas investigaes esto a matria e as substncias. As Interrelaes entre eles so representados no tringulo:

Propriedades

Constituio

Transformaes

Estas interrelaes so importantes para se compreender alguns tpicos do contedo da Qumica. O conhecimento sobre a estrutura das substncias e suas propriedades determina o seu uso ou aplicao. Na base disso pode-se entender que os contedos da disciplina de Qumica encontram-se estruturados na base de sete linhas que visam facilitar a orientao, o estudo e a planificao da mesma. Analisam-se aqui, os contedos principais da matria do primeiro ciclo do ESG (da oitava a dcima classes). Essencialmente, pode-se estruturar os contedos da disciplina de Qumica em duas linhas principais: a matria/substncias e as reaces qumicas. Com base nestas linhas, o professor planifica e orienta o estudo das propriedades, estrutura, classificao e aplicao das substncias. Sugere-se que o professor enfatize o reconhecimento da relao entre a estrutura-propriedades-aplicao das substncias. Quanto ao tratamento das reaces qumicas, os estudantes devem reconhecer as caractersticas principais das reaces qumicas, os critrios bsicos da sua classificao a qual segue uma evoluo gradual desde a oitava classe, com tipos de reaces de decomposio e composio, at aos tipos mais complexos na dcima classe. O seu tratamento deve ser realizado na base duma ligao dos aspectos microscpicos das partculas da matria e dos aspectos energticos, com ajuda das vises tericas e dos modelos. Quanto s outras linhas secundrias elas no existem separadamente devendo ser tratadas como uma unidade. Recomenda-se que se faa um tratamento dos contedos a fim de desenvolver habilidades como as de escrever as equaes qumicas, aplicando correctamente os smbolos e frmulas qumicas, adqurir capacidades de clculo qumico de massas e volumes (Linguagem Qumica) na base das leis e teorias. O tratamento desses contedos deve permitir uma ligao entre a aquisio do saber sobre as teorias da Qumica e dos seus mtodos de trabalho caractersticos, na planificao, realizao e interpretao de experincias. A aplicao de modelos como um meio didctico til para a demonstrao dos pontos essenciais dos fenmenos qumicos e do ramo submicroscpico na base das suas funes de reconhecimento, de explicao e demonstrao. De um modo geral, no tratamento deste contedo deve-se ter a preocupao da aplicao de alguns princpios didcticos orientadores como a estrutura lgica da matria, o desenvolvimento no tratamento da matria de baixo para cima, o carcter cientfico etc.. Didacticamente na abordagem dos contedos da Qumica distinguem-se trs aspectos do conhecimento qumico: fenomenolgico (visveis e concretos como as mudanas de estado fsico ou indirectos como as interaces microscpicas da matria), terico (informaes baseadas em modelos abstractos da matria, as entidades como tomos, molculas, ies, electres etsc.) e representacional inerentes linguagem qumica, como smbolos frmulas, etc., A sua interrelao representada da seguinte forma: Fenomenolgico 10

Terico

Representacional

2. Sugestes metodolgicas O professor pode orientar a realizao de algumas destas actividades para os estudantes organizados em grupos ou individualmente. Recomenda-se o estudo e a anlise crtica dos materiais didcticos utilizados nas escolas, como manuais e livros escolares ou outros destinados ao ensino de Qumica no primeiro ciclo do ESG. O tratamento destes assuntos deve suscitar a discusso e o debate sobre as formas de melhorar ou superar eventuais lacunas, o que pode ser feito em aulas de seminrios. 1. Fazer uma leitura dos objectivos do programa de ensino e reflectir sobre: A sua qualidade e as possibilidades e desafios para a sua efectivao; Considerar, o que na sua ptica, possam constituir obstculos para o alcance dos mesmos e Reflectir sobre as possveis solues.

2. Analisar os pontos essenciais da matria/contedos da disciplina de Qumica no ESG: Fazer um levantamento dos contedos nos programas de ensino para cada uma das classes do ESG na base da sua estruturao em linhas; Organizar seminrios sobre preparao das experincias propostas nos programas de ensino tendo em conta os objectivos gerais e especficos de cada classe; Elaborar propostas de realizao de experincias prevendo situaes imprevistas como a ausncias de laboratrios, ausncia de meios, materiais e substncias convencionais; Produzir materiais didcticos como modelos para a explicao e reconhecimento de todos os intervenientes nas reaces qumicas originais, dos modelos tericos 11

O Processo de Ensino e Aprendizagem (PEA) O PEA no geral O ensino um processo com uma estrutura complexa. Os elementos constitutivos dessa estrutura so os objectivos, os contedos, os meios, os mtodos etc. Para a disciplina de Didctica de Qumica, estes constituem o seu objecto de estudo. Nesse sentido, essa disciplina procura proporcionar os subsdios tericos da educao, formulando directrizes orientadoras da actividade profissional dos professores. em torno destas matrias que se desenvolve o processo de transmisso e assimilao de conhecimentos, habilidades para o desenvolvimento intelectual e de atitudes dos alunos em relao aos contedos da disciplina de Qumica. Portanto, o ensino configura-se como um processo no qual se sequenciam e se desenvolvem uma srie de actividades do professor e dos alunos dentro e fora da sala de aula, no qual o professor desempenha uma actividade mediadora entre os objectivos do ensino e os contedos escolares. Esses objectivos devem se ver reflectidos e concretizados luz dos objectivos de estudo dos alunos. Isto , a actividade do professor no se esgota apenas o cumprimento integral dos mesmos; acima de tudo, o professor deve fazer com que, tal mediao signifique uma melhor qualidade do ensino, aquela que corresponda, efectivamente, s necessidades de aprendizagem e ao desenvolvimento das capacidades intelectuais dos alunos. Isso significa que ensinar e aprender no existem isoladamente, so duas facetas do mesmo processo. Ensinar e aprender constituem os dois processos didcticos bsicos. A tarefa principal do professor garantir a unidade didctica entre ensino e aprendizagem, atravs do processo de ensino (LIBNEO, p.81). Resumidamente, o processo de ensino e aprendizagem caracteriza-se por uma interligao entre todos os componentes da sua estrutura: os objectivos, a matria de ensino, a aco de ensinar (mediao pelo professor), a aco de aprender (assimilao activa da matria de ensino), as condies reais e concretas do ensino. A conduo deste processo implica a unidade dialctica e a associao entre os seus princpios didcticos bsicos, ensinar e aprender, entendidos como relaes dinmicas, participativas onde, sob orientao do professor, os alunos adquirem conhecimentos, capacidades e habilidades e formao de convices e atitudes sobre as concepes cientficas, da tcnica e da cultura. Nesse sentido, os princpios didcticos so as indicaes que apoiam uma atitude didctica de orientao para realizar cabalmente os objectivos do Ensino de Qumica. Distinguem-se: O princpio de unidade entre Ensino cientfico e Educao, O princpio do carcter cientfico e da compreensibilidade do ensino, 12

O princpio do carcter sistemtico, O princpio da ligao do ensino com o quotidiano social, O princpio da unidade entre o concreto e o abstracto, O princpio da consolidao dos resultados essenciais do ensino, O princpio da activao dos alunos, tomando estes como protagonistas da sua prpria aprendizagem.

No campo de uma disciplina possvel elaborar princpios metodolgicos na base dos princpios didcticos. Os princpios didcticos caracterizam-se pelo seguinte 1. So vlidos em todas as disciplinas e em todas as classes; 2. Determinam todos os aspectos e todas as tarefas do ensino no que concerne aos contedos, mtodos, organizao do ensino etc.; 3. So obrigatrios no cumprimento do projecto pedaggico escolar, so as directrizes bsicas para a utilizao complexa das leis objectivas do ensino.

O processo de conhecimento na disciplina de Qumica Consideraes epistemolgicas preliminares Ao se fazer uma reflexo sobre o conhecimento, a forma de produzi-lo e de valid-lo e as formas pelas quais se d o conhecimento na rea do ensino, sobre a natureza da cincia, como objecto de ensino e aprendizagem, significa fazer uma reflexo epistemolgica, que de extrema importncia principalmente tratando-se dos cursos de formao de professores. Esta relao deve ser considerada no sentido de mostrar que a cincia, produto da criao humana, produzida historicamente e, por isso, evoluiu e continuar evoluindo ao longo da histria. Na Qumica o conhecimento de um tipo especial. A qumica uma cincia da natureza, estuda a matria existente na natureza e as suas transformaes, o que faz com que o seu conhecimento seja tambm especial. So as relaes entre o homem e a natureza que constituem o seu objecto de estudo. Poderemos ento interrogarmo-nos sobre o que significa conhecer? Em todas as reas da actividade humana, quer seja social, poltica, religiosa, artstica e, principalmente no que importa para a rea cientfica-acadmica, fala-se em conhecer. Conhecer pessoas, conhecer coisas, objectos, conhecer contedos de textos etc. Isso supe que o acto de conhecer uma premissa para a convivncia entre pessoas e objectos e entre pessoas, e efectivamente, 13

uma caracterstica inerente e necessria ao ser humano (sujeito), pois que, o acto em si pressupe uma reciprocidade na comunicao com algo (objecto). Essa necessidade, vital para o homem, de construo, de produo e, sobretudo, de convivncia e apropriao do conhecimento, aproxima-nos base semntica da palavra connaissance, que o relaciona, metafricamente, ideia de nascer juntos, de onde se v a possibilidade de coexistir e construir, junto com um outro, um conhecimento abrangente sobre o mundo e a natureza em que vivemos. Sabemos algo sobre o objecto do conhecimento aps o conhecermos. Reconhecemos esse objecto depois que j tenhamos tido um primeiro contacto com o objecto sobre o qual desenvolvemos diversos sentimentos. A partir do momento em que se conhece algo, estabelecem-se vnculos e relaes de comunicao e de familiaridade com o objecto conhecido. As teorias empiristas, assim como as teorias racionalistas buscam na realidade objectiva (as experincias sensveis) ou na realidade subjectiva (as idias), o fundamento do conhecimento, o objecto a ser conhecido, atravs de vrias formas de apreenso. Destas, salientam-se quatro: os sentidos, a razo, o intelecto e a contemplao intuitiva, no havendo, no entanto, consenso epistemolgico a respeito dessa classificao, propondo-se que tais formas devam relacionar-se essencialmente a uma categorizao das distintas formas de classificao dos conhecimentos. Esquematicamente, podemos resumir todas estas consideraes do seguinte forma: Conhecimento/conhecer (relao com o mundo)

Conhecimento sensvel (apropriao fsica dos objectos)

Conhecimento intelectual//conhecimento emprico (construo de pensamentos e representaes associando ideias, princpios empricos com regularidades e repeties)

Conhecimento cientfico (rigoroso, transfervel, metdico e sistemtico) Na observao predomina a actividade dos sentidos analisadores sensoriais que permitem conhecer a qualidade dos objectos e dos fenmenos como a cor, o cheiro, o tamanho, etc; os objectos e fenmenos podem ser representados por meio de percepes e com a ajuda das representaes constroem-se novas imagens dos elementos distintos. O pensamento a forma superior que permite ao homem penetrar na 14

essncia mais profunda dos factos e fenmenos, ao mesmo tempo em que o pensamento reflecte a sua relao com outros factos e fenmenos atravs das operaes lgicas de anlise, sntese e abstraco para elaborar os conceitos sobre as caractersticas fundamentais ou essenciais de um fenmeno ou objecto. Pode-se dizer que com a ajuda das operaes lgicas do pensamento constroem-se expresses ou juzos gerais cuja forma mais elevada a Lei: Regularidade do Quadro peridico, lei da periodicidade, lei da conservao de massa, Lei de Le Chatellier, etc. Os juzos gerais formam-se quando se expressa uma qualidade do objecto ou fenmeno, atravs da percepo sensorial e partem do concreto, do real, analisando, abstraindo o essencial e generaliza-se para um grupo de fenmenos para chegar aos juzos finais. Estamos a falar dos processos da induo (do particular ao geral) e da deduo (do geral ao particular).

Anlise

Sntese

Comparao

Abstraco

Generalizao

Consideraoes didcticas O conhecimento da matria a ensinar e a aprender Consideramos que a apropriao e a construo dos conhecimentos na disciplina de Qumica deve ser realizado de forma especial; isto , de forma metdica e sistemtica, uma vez considerando como uma disciplina com uma forte componente experimental. Busca-se assim, favorecer e privilegiar determinados princpios didcticos tornando o aluno e o estudante o protagonista da sua aprendizagem, criando oportunidades para que sejam os prprios estudantes e alunos a fundamentar a procura de respostas para os problemas colocados. Esta proposta construtivista de apropriao dos conhecimentos em Qumica tem em vista contrapor-se ao estilo de ensino tradicional e dogmtico, no qual as ideias, os mtodos so apresentadas aos alunos prontamente elaborados e sistematizados prontos para serem aprendidos pelos alunos. Concebemos esta forma de apropriao no como uma teoria construtivista elborada, mas adimitindo o construtivismo como a ideia de que o conhecimento vai-se construindo como produto das relaes do homem com a natureza, perante as necessidades concretas de realizao do ser humano. A existncia de esquemas conceituais para a aprendizagem da Qumica no pode ser considerada a nica forma de

15

aprendizagem. Neste ponto, enfatizamos o princpio didctico da Qumica no qual a aprendizagem melhor realizada fazendo do que vendo fazendo. necessrio que o professor saiba reconhecer nos seus alunos as potencialidades criativas e a sua flexibilidade na resoluo dos problemas. Deve-se tratar a matria da disciplina como situaes de aprendizagem problemticas as quais despertam os aspectos motivacionais tais como o interesse e a curiosidade. Isto requer da parte do professor conhecimentos mais do que dos contedos da matria a ser ensinada para que ele no se transforme num transmissor da matria e os alunos em recpetores. Segundo CARVALHO e GIL-PREZ, p. 22, requerem-se, entre outros, conhecimentos sobre as orientaes metodolgicas empregadas na construo dos conhecimentos, isto , a forma como os cientistas abordam os problemas, os critrios de validao e aceitao das teorias cientficas; o professor deve adquirir conhecimentos de outras matrias relacionadas, para poder abordar problemas afins, as interaces entre os diferentes campos e os processo de unificao. Na aula de qumica muito importante transmitir ideias vivas sobre a realidade e os objectos concretos, as subsatncias qumicas, reaces qumicas, para que os alunos posssam chegar a conhecimentos slidos sobre os objectos e fenmenos: atravs da observao (com trabalho experimental) e atravs da capacidade ou actividade imaginativa (usando modelos de tomos p.e.)

Sugestes O professor mediante a sua explicao sobre os fenmenos da realidade, deve dirigir a sua ateno para as particularidades essenciais, qualidades caractersticas e relaes para que as observaes dos alunos sejam ordenadas e objectivas. importante que o professor parta do princpio de que os alunos podem descrever bem aquilo que j observaram e reconheceram; igualmente importante que os alunos formulem, eles prprios, oralmente, a suas concluses para poderem desenvolver aspectos da linguagem e o pensamento abstracto. A linguagem permite o desenvolvimento intelectual, ajuda o pensamento lgico e dialctico quando se apreende a formar conceitos, juzos gerais e a tirar concluses.

Mtodos de ensino Gil-Perez p 33 e p.20 e 31 para o processo de conhecimnto

16

FUNES DIDCTICAS E A ESTRUTURA DO ENSINO DE QUMICA

Introduo Conceito funo didctica Para o professor importante decidir o tipo de aula em funo dos mtodos, dos meios e materiais didcticos e, no menos importantes as condies reais da escola para a realizao da aula. A aula a forma predominante e mais comum de organizao do Processo de Ensino e Aprendizagem (PEA). No caso especfico de uma aula de Qumica criam-se, desenvolvem-se e transformam-se as condies necessrias para a assimilao dos conhecimentos, habilidades, atitudes e convices dos alunos. Para tal, cabe ao professor planear adequadamente a aula levando em conta que a disciplina de Qumica rege-se terica e especificamente sobre modelos abstractos expressos por uma linguagem especfica, a linguagem qumica, que necessitam ser desdobrados e descodificados para os tornar acessveis s primeiras compreenses do conhecimento da Qumica. Da que ao planificar uma aula o professor deve ter em conta as especificidades metodolgicas da produo do conhecimento escolar, observando cuidados especiais ao estimular os alunos a pensar quimicamente, ajudando-os a desenvolver a capacidade de raciocinar logicamente, observar, redigir com clareza, experimentar e buscar explicaes sobre o que observa, o que l e estuda, para compreender, reflectir e analisar criticamente sobre os factos do quotidiano. Aos alunos cabe manterem-se interessados em aprender e desenvolver o rigor e a disciplina necessria para isso. Nas condies reais das nossas escolas a leccionao das aulas de Qumica realizada de forma expositiva perante uma classe silenciosa e pouco participativa. No estudo dos mtodos de ensino e dos meios didcticos realizado anteriormente vimos que no podemos ignorar o mtodo expositivo, pelas suas vantagens particularmente devido racionalizao do tempo e ao elevado nmero de alunos, mas devemos consider-lo no conjunto das outras formas didcticas de mediao do PEA e como uma etapa na conduo da actividade independente dos alunos. Os meios didcticos disponveis e produzidos criativamente pelos professores e/ou estudantes desempenham um papel fundamental nesse processo. Devemos, portanto, considerar a aula como um conjunto de meios e condies pelas quais o professor dirige e estimula o PEA em funo da assimilao consciente e activa (participativa) dos contedos pelos alunos (LIBNEO, 1994, p.177). Nesse sentido, pode-se entender a aula como uma situao didctica onde convergem objectivos, conhecimentos, dificuldades e desafios tendo em vista finalidades de formao e instruo.

17

4.6.

Funes didcticas

Tipos de aulas A aula de Qumica deve ser materializada, estruturada e preparada didacticamente relacionando objectivos-contedos-mtodos-meios do ensino da Qumica. Neste ponto, coloca-se a questo da deciso sobre que tipo de aula o professor vai realizar: Uma aula na qual tem prioridade uma tarefa didctica, a aula especializada; Uma aula combinada que abrange todas as etapas para a aquisio relativamente completa do contedo da matria. Ainda assim, essa distino no significa que a conduo dessas aulas deva seguir um esquema rgido e fixo. importante que o professor faa as opes pela etapa ou passos didcticos adequados dependendo dos objectivos, dos contedos da matria da aula, dos mtodos, recursos e meios didctivos, das caracteristicas dos alunos e das condies da escola. Isso exige, por isso, flexibilidade e criatividade do professor na estruturao e organizao das etapas ou passos da aula. Consideremos outras etapas e passos de aula que constituem as Funes didcticas: introduo/motizavao/estimulao da aprendizagem; trabalho com nova matria; consolidao e aprimoramento dos conhecimentos; sistematizao; controle e avaliao dos conhecimentos.

4.6.1. Introduo/estimulao/motivao da aprendizagem

A preparao e introduo da matria constituem momentos importantes do processo de ensino por compreenderem as actividades de preparao do professor, a motivao dos alunos e a colocao didctica dos objectivos do ensino ou da aula. O professor prepara a aula ou o conjunto das aulas assegurando a dosificao da matria, do tempo, das suas actividades e das actividades dos alunos, esclarece os objectivos a alcanar, produz e/ou organiza os meios e materiais didcticos auxiliares (substncias, modelos, experincias, mapas, leituras de textos etc.) que vo ser utilizados, em concordncia com os mtodos de ensino. A preparao dos alunos tem como objectivo criar condies para o estudo. Isso significa a mobilizao da sua

18

ateno para a matria de estudo, a criao de interesses cognitivos, o suscitamento da curiosidade, a considerao das suas pr-concepes, a relao da matria anterior com a matria nova etc.. 1. Motivos So qualidades da personalidade que influenciam a catividade do homem, ligando com outras qualidades da personalidade (saber, vontade, sentimentos). A motivao pode-se realizar: no incio da aula; durante a aula; no incio de uma unidade didctica; no incio do ensino de Qumica;

e tambm realzvel em todas as funes didcticas. 2. Motivos de aprendizagem motivos de curta vida e de longa vida (curto e longo prazo); notas; aces foradas pelo professor ou pelos pais; interesses sociais; ambies de evitar insucessos perante os colegas; interesses cognitivos (de reconhecimento); estes so os mais importantes motivos da aprendizagem escolar; constituem um meio para estimular ou activar o PEA. 3. Possibilidades de estimulao de interesses cognitivos no ensino de Qumica 3.1. Estmulos determinados pelo contedo das aulas So as novidades dentro da matria escolar que causam admirao e curiosidade no que concerne a: Factos, fenmenos da realidade quotidiana como motivao prtica na base racional; Preposies, depoimentos e informaes actuais sobre a Qumica; Leis, regularidades, regras (p.e. ensaio de leitura); Explicaes dos significados dos conceitos, dos smbolos qumicos, das frmulas qumicas; 19

 Buscar integraes do conhecimento cientfico com o conhecimento quotidiano da Qumica; Estmulo histrico Exemplos da histria das Ciencias Naturais; Cientistas e descobertas importantes e significantes na histria da pesquisa da cincia; Anedotas; Reconhecimentos actuais Hidrognio como fonte de energia Metanol como combustvel Factores ambientais: efeitos do uso e abuso de compostos qumicos como o Cloro, herbicidas, pesticidas, gases poluentes do ar atmosfera como Monxido de carbono, Dixido de enxofre, monxido de nitrognio etc.; Importncia e emprego das substncias e produtos qumicos na indstria e nas tecnologias. 3.2. Exemplos da motivao escolhidos na base da matria escolar Substncias e reconhecimentos das substncias (8/1/1); Hidrognio (8/5/2); Importncia dos elementos qumicos (motivar a unidade didctica usando exemplos da aplicao dos elementos do 7 grupo da Tabela Peridica) Importncia, aplicao dos Fenois (motivar uma parte da aula: propriedades fsicas e qumicas dos fenois) 4. Existem tambm contra estmulos tais como: Incoloridade dos contedos; Pouca considerao das experincias e pr conhecimentos dos alunos; Desequilbrios no grau de exigncia aos alunos; Ausncia de relaes emocionais; Barreiras na relao entre professores e alunos. 20

4.6.2. Aquisio da matria nova Durante a preparao/estimulao da aprendizagem como etapa inicial, o trabalho didctico com a nova matria j se encontra em desenvolvimento. A funo didctica da matria nova significa a fase do PEA que serve para a transmisso/assimilao sistemtizada e estruturada dos conhecimentos. determinada pela conexo das seguintes operaes didcticas: Transmisso de conhecimentos novos, a primeira transmisso (formao das primeiras noes atravs da percepo mental e sensorial); Ligao da matria nova com a matria j conhecida (a partir do nvel de partida); Compreenso e generalizao dos conhecimentos; Aprofundamento do novo saber (incio da primeira consolidao com recapitulaes, exerccios de controle, perguntas etc.). Nesta etapa realiza-se a percepo dos objectos e fenmenos ligados ao tema da aula, a formao e explicitao dos conceitos, o desenvolvimento das capacidades e habilidades cognoscitivas de observao, imaginao e de raciocnio dos alunos (LIBNEO, ibid., p.183). No entanto, h a relembrar que para o cumprimento integral dos objectivos especficos da aula, no deve existir indissociabilidade entre os processos de transmisso e assimilao, tendo em conta que esse processo um caminho que vai do nosaber para o saber dos saberes sistematizados, no descurando que os alunos so portadores de um saberes e experincias da prtica quotidiana ou de prticas escolares anteriores, portanto, no existe no-saber absoluto. Ou seja, em cada uma dessas operaes prevalecem formas especficas de organizao e estruturao do contedo da matria, determinadas pela conexo e articulao entre os processos de assimilao dos conhecimentos e os mtodos de ensino escolhidos.

4.6.2.1.

A aplicao do mtodo apresentativo

A transmisso/assimilao dos contedos da matria nova requer uma opo metodolgica adequada e conveniente para o confronto directo com os factos e fenmenos por meio da demonstrao, observao da realidade estudada, a explicao da matria pelo professor (a exposio verbal), o trabalho independente dos alunos, o dilogo permanente, a exemplificao e ilustrao do objecto de estudo. O mtodo apresentativo e as suas formas de realizao parecer-nos ser o mtodo mais adequado para realizar esta funo didctica considerando-se os seguintes aspectos:

21

O nvel de exigncia do professor deve ser alto (concentrao da matria, garantir que os alunos tomam nota dos apontamentos, garantir os nveis da ateno e concentrao dos alunos, etc.);

O efeito da apresentao no deve ser montono e seco; deve considerar os objectivos no mbito dos conhecimentos, das habilidades e capacidades, das atitudes e convices (no sector cognitivo, no sector psicomotor-experimental e no sector afectivo);

Indicar o trabalho independente do aluno desde o mais simples como fazer um desenho, por exemplo, ao mais complicado como preencher uma tabela ou ficha de trabalho.

A exposio verbal um procedimento didctico valioso para a assimilao dos conhecimentos: envolve maior nmero de alunos, poupa tempo levando o aluno mais directamente ao objecto de estudo de uma maneira rpida e objectiva. Na disciplina de Qumica o contedo da aula tornar-se- mais significativo para canalizar o interesse dos alunos para a matria de estudo ao ser complementada com elementos ilustrativos, demonstrativos, exercitao, considerando principalmente o mtodo experimental colocando os alunos numa atitude receptiva-activa, mudando a ideia de que a exposio verbal seja um depsito de informaes. Chama-se particular ateno para o facto dos cuidados que o professor deve observar durante a exposio verbal nomeadamente, evitar conduzir os alunos a uma aprendizagem mecnica fazendo-os memorizar e decorar factos, regras, definies, usar linguagem e termos inadequados aos seus reais interesses, apresentar factos, noes e assuntos sem ligao com a matria anterior, isto , sem um plano sistemtico das unidades didcticas com os objecivos, contedos, actividades coerentes com os contedos e obedecendo a uma certa ordem; expor a matria sem antes motivar (ateno, interesses) os alunos, exigir silncio com ameaas e intimidaes, usar mtodos de avaliao que apenas exijam respostas decoradas ou repetidas tal como foram transmitidas pelo professor ou pelos livros didcticos etc. (LIBNEO, Ibid., p. 161163). 4.6.2.2. A aplicao do mtodo de elaborao conjunta

A elaborao conjunta uma forma de interactividade entre o professor e os alunos para cumprir os objectivos nos mbitos dos conhecimentos, habilidades e capacidades, atitudes e convices e para a consolidao dos conhecimentos adquiridos. Aplica-se em vrios momentos do desenvolvimento (incio, decorrer e final) da aula ou conjunto de aulas. Sendo a forma tpica da sua aplicao o dilogo, atravs de perguntas adequadas e dirigidas (em muitas variantes), conversa didctica, supe-se uma contribuio conjunta de alunos e professor: os alunos dialogam de forma aberta trazendo contribuies e experincias

22

novas e o professor traz conhecimentos, experincias mais elaborados e sistematizados. A combinao deste mtodo com o recurso aos meios didcticos pode melhorar o efeito educativo. 4.6.2.3. A aplicao do mtodo de trabalho independente do aluno

De um modo geral o mtodo de trabalho independente do aluno consiste de tarefas dirigidas e orientadas pelo professor para que os alunos resolvam de modo relativamente independente e de forma criativa. Podem ser tarefas simples (fazer um desenho, , esquema de aparelhagem de experincias qumicas avaliao de um relatrio e/ou protocolo sobre experincias cientficas) ou complexo (preenchendo fichas de trabalho ou realizando independentemente as experincias qumicas individuais ou em grupo). O aspecto mais importante desse mtodo a actividade mental dos alunos que pode ser adoptado em qualquer momento da aula, como tarefa inicial ou preparatria da aula (para verificar as condies prvias dos alunos, colocar problemas, despertar interesse, incitar atitudes interrogativas etc.), como tarefa de assimilao da matria nova (exerccios e tarefas seguidas explicao do professor, estudo dirigido, soluo de problemas, pesquisa com base num problema novo, leitura de textos etc.) ou como tarefa de elaborao pessoal (exerccios nos quais os alunos produzem respostas surgidas do seu prprio pensamento, relatos de observaes etc.). Para que essa actividade seja um mtodo didctico o professor deve ser bastante exigente planeando-a em correspondncia com os objectivos, contedos e procedimentos metodolgicos adequados: Indicar tarefas claras, compreensveis e adequadas, altura e capacidade de raciocnio dos alunos; Assegurar as condies de trabalho na sala de aula (com os meios didcticos adequados, acessveis e disponveis) ou no laboratrio (com materiais, reagentes e aparelhagens); Acompanhar de perto o trabalho; Aproveitar o resultado das tarefas para toda a turma.

Por seu lado, os alunos devem: Saber precisamente o que fazer e como trabalhar; Dominar as tcnicas de trabalho; Desenvolver atitudes de solidariedade com os colegas.

Exemplos de matria nova escolhidos na base da matria escolar: Os alunos sabem que os metais reagem com cidos diludos formando Sais (8 classe); Os alunos realizam experincias em grupos (4 alunos) com os mesmos cidos e Metais ou com cidos e Metais diferentes; 23

Os alunos tiram concluses da experincia: alguns metais reagem e outros no reagem; Os alunos formulam o resultado de forma sistemtica: classificam os metais em vulgares e metais nobres.

O resultado positivo no sentido didctico da realizao das experincias dos alunos principalmente determinado pela relao entre professor/aluno e o enquadramento correcto da experincia no decorrer da aula e no processo de aquisio de conhecimento. Combinando a exposio verbal do professor sobre a matria e os procedimentos com a actividade independente dos alunos essa actividade supe uma slida compreenso e assimilao da nova matria. Por outro lado, possibilita os alunos a resolver criativamente e busquem, por eles prprios a soluo dos problemas. A pesquisa e a soluo de problemas seguem os procedimentos metodolgicos contidos nas etapas do mtodo experimental que caracteriza a disciplina de Qumica no concernente realizao de experincias. Distinguem-se os seguintes elementos: 1. Colocao do problema; 2. Colecta de dados e informaes para torn-lo bem caracterizado; 3. Desenvolvimento das hipteses ou vaticnios; 4. Explicaes provveis e escolha de solues viveis em face das condies existentes; 5. Construo da aparelhagem da experincia; 6. Formulao das tarefas da observao; 7. Realizao da experincia; 8. Fixao dos resultados da observao; 9. Verificao do valor verdadeiro das explicaes; 10. Verificao do valor verdadeiro das hipteses e vaticnios. O relatrio ou protocolo uma parte do trabalho experimental independente dos alunos e tem grande importncia para avaliar o trabalho realizado identificando os erros e corrig-los; Para a elaborao do relatrio pode seguir-se o esquema seguinte:

1. Formulao da tarefa; 2. Materiais e reagentes; 3. Desenho da montagem da aparelhagem utilizada; 4. Actividades realizadas; 24

5. Observao; 6. Interpretao dos resultados Os alunos devem saber que a fizao das obsevaes e a sua interpretao so dois passos diferentes do trabalho experimental: as observaes no so interpretaes! Exemplos do trabalho independente escolhidos na base da matria escolar Oxignio: propriedades fsicas do Oxignio (8 classe); no s um mtodo mas sim a combinao de vrios mtodos. Interveno dos conhecimentos sobre o elemento Nitrognio (9 classe).

4.6.3. Consolidao As funes didcticas da introduo e da matria nova permitem prover os alunos dos modos e condies de compreenso e assimilao da matria pelos alunos que incluam tarefas e exerccios para uma consolidao imediata dos conhecimentos. Entretanto, a consolidao e a aquisio da matria nova, constituindo-se uma unidade no PEA, outras formas de aprimoramento dos conhecimentos e habilidades so requeridas nas aulas de Qumica para que esses conhecimentos e habilidades sejam organizados e fixados na mente dos alunos para que estejam disponveis a fim de orient-los nas situaes concretas do estudo e para a sua aplicao na vida dos alunos. Verifica-se, porm na escola, que esse processo tem sido reduzido repeties mecnicas da matria, aplicao directa e rectilnea das regras decoradas sem apelo actividade intelectual, o raciocnio, o pensamento independente dos alunos, por diversas razes: elevada quantidade de matria, falta de tempo, falta de jeito pedaggico do professor etc.. A consolidao pode acontecer em qualquer fase da aula ou conjunto de aulas (antes do incio da matria nova, com sistematizao, realizao de exerccios da matria anterior, durante a exposio da matria nova paralelamente com a assimilao e compreenso). Podem-se considerar duas formas principais da consolidao: Consolidao permanente, significa transmisso da matria nova e consolidao paralelamente, isto , aps compreender a matria, os alunos reproduzem os conhecimentos, aplicando-os a uma situao conhecida; Consolidao directa ou concreta, significa a aplicao de conhecimentos para situaes novas, aps a sua sistematizao; implica a integrao dos conhecimentos de forma que os alunos estabeleam relaes de similaridade, de analogias, de diferenas entre conceitos, fenmenos e liguem os conhecimentos adquiridos com situaes novas e factos da prtica social. No programa de 25

ensino de Qumica existem algumas unidades didcticas especficas para uma consolidao concreta. Alguns exemplos so: Sistematizao-Classes principais dos compostos inorgnicos (9 classe); Sistematizao (8 classe); Sistematizao-Substncias macromoleculares (10 classe). Existem tambm outras formas de consolidao: Aplicao: uma forma de consolidao, uma forma de culminncia relativa do processo de ensino. Os alunos tm de actualizar e enriquecer os seus conhecimentos, capacidades e habilidades em situaes novas, unindo teoria e prtica, h o aspecto criativo. No uma repetio, constituindo seu objectivo estabelcer vnculos do conhecimento com a vida de modo a suscitar autonomia de pensamento e atitudes crticas e criativas expressando a sua compreenso da prtica social (LIBNEO, Ibid., p. 189). Exemplos da aplicao escolhidos com base na matria escolar podem ser, por exemplo, quando os alunos devem aplicar os conhecimentos adquiridos sobre a Tabela Peridica no estudo da matria, no stimo grupo principal. O professor pode organizar um trabalho de aplicao dos conhecimentos (saber e saberfazer) durante um trabalho independente e produtivo, onde os alunos operam independente, livres, explicam, provam, avaliam com segurana os conhecimentos adquiridos sob condio de uma prova. Repetio: h o aspecto memorativo que pode ser repetio permanente, repetio introduzida , controle de T.P.C., repetio para garantir o nvel de partida, resumos das partes da aula, repetio total da aula. As tarefas da repetio so: 11. Garantir a fixao dos conhecimentos essenciais na memria; 12. Reactivar o nvel inicial; 13. Treinar a memria para aumentar a capacidade mental; 14. Consolidar os novos conhecimentos e refrescamento dos conhecimentos j adquiridos. As possibilidades da repetio ocorrem: No incio duma aula (serve para introduo, para reactivao dos conhecimentos) Depois da realizao dos objectivos parciais durante uma aula (tem a funo de resumo, tem uma dupla funo, consolidar e resumir); No fim de uma aula (tem o carcter de uma sistematizao, isto , os alunos tm de compreender entre os resultados parciais duma aula; Como trabalho de casa. 26

Sistematizao: uma forma de consolidao. uma catividade de ordem, registo e classificao onde se acentuam os pontos essenciais do contedo transmitido e suas relaes, possibilitando os alunos separar o essencial do no essencial. A sistematizao pode incluir leis, teorias, regularidades, conceitos, mtodos e outros aspectos singulares. Os resultados de uma sistematizao podem ser a base para problemas novos. Exemplos de sistematizao escolhidos com base na matria escolar podem ser a classificao de substncias e tipos de reaces qumicas; a sistematizao dos conhecimentos sobre ligaes qumicas, sobre propriedades da Tabela Peridica, sobre o desenvolvimento da teoria atmica, o trabalho com tabelas, esquemas, transparncias etc., p.e. Reaces redox: Metais como redutores (8 classe). Aplicam-se aqui os processos lgicos do pensamento como a induo: os xidos metlicos nem sempre reagem com os xidos no metlicos. Exercitao: uma forma de repetio, aperfeioamento e complemento das actividades e capacidades dos alunos. As formas principais da exercitao so: Exerccios directos; so situaes puras do exerccio, objectivos especficos do exerccio realizados pelas medidas metodolgicas particularmente com experincias como a recolha de gases, filtrao, aco sobre indicadores; cada exerccio precisa de uma tarfea concreta; Exerccios indirectos; so processos de exerccios sobrepostos para outros processos didcticos em que as capacidades e habilidades so desenvolvidas na sistematizao/prova na realizao de outras tarefas. 4.6.3.1. A aplicao da consolidao com o mtodo apresentativo A consolidao possivel realizar-se com as formas do mtodo apresentativo: Na exposio do professor, possvel uma concentrao dos factos essenciais; A exposio do aluno pode ser uma explicao e realizao das experincias em combinao com outros meios didcticos, a demonstrao de filmes, slides, transparncias, possvel mas no tpica. 4.6.3.2. A aplicao da consolidao com o mtodo de elaborao conjunta

o melhor mtodo para uma consolidao em forma de repetio e sistematizao. O professor pode controlar bem quais so as lacunas no saber. A consolidao deve ser combinada com os problemas e tarefas que correspondem ao nvel inicial dos alunos; os alunos podem participar na aula activamente , p.e. quanto a: Classificao das substncias (o professor mostra uma coleco de substncias diferentes e os alunos devem determinar a sua classe);

27

Relao entre a estrutura atmica e ligao qumica (os alunos devem explicar as propriedades de substncias determinadas);

O professor escreve no quadro a frmula de uma substncia e os alunos conhecem as partculas e os mtodos da sua obteno.

4.6.3.1.

A aplicao da consolidao com o mtodo de trabalho independente do aluno

til para uma aplicao dos conhecimentos e para exerccios; h tambm uma combinao do trabalho colectivo e trabalho independente; o trabalho independente pode ser com experincias dos alunos, resoluo das tarefas de aplicao e exerccios, trabalho de casa e trabalho com fichas de trabalho.

4.7.

Organizao do ensino de Qumica

A aula a forma predominante de organizao do processo de ensino e aprendizagem cuja durao de 45 minutos, na qual so mais aplicadas as funes didcticas estudadas. Na base dos objectivos da aula e das condies concretas da escola e da turma, o professor deve determinar os objectivos parciais e partes da aula. Existem 3 formas de organizao do ensino: 1. O trabalho comum, no qual todos os alunos resolvem ou estudam a mesma matria. uma forma muito racional. 2. Trabalho em grupo, que consiste na distribuio de temas de estudo iguais ou diferentes a grupos fixos ou variveis, constitudos de no mximo 5 alunos. O objectivo principal do trabalho em grupo obter a cooperao dos alunos entre si na realizao de uma tarefa. A familiarizao com o tema de estudo condio necessria para a aprendizagem comum sendo necessrio que cada aluno d a sua contribuio individual sobre a matria de estudo. Isso implica que o trabalho em grupo seja precedido de uma exposio, conversao ou trabalho individual. Para uma aula de Qumica esta a forma caracterstica para o trabalho experimental no laboratrio. Uma vez concludo o trabalho um aluno do grupo informa a turma dos resultados do trabalho. Dependendo das caractersticas do trabalho e da forma pela qual o grupo trabalhou a apresentao pode ser feita por todos alunos organizadamente, fornecendo turma e ao professor, um roteiro ou ordem de apresentao do trabalho. O professor deve dirigir e controlar cada grupo. 3. Trabalho individual. Esta forma de organizao da aula til para o controle e avaliao dos conhecimentos dos alunos. Pode-se aplicar esta forma para partes da aula de trabalho com fichas de trabalho, livros, tabelas e esquemas, assim como experincias simples dos alunos. O professor

28

pode organizar e planificar uma unidade entre trabalho em grupos e trabalho individual. O probelema ser o controle dos resultados do trabalho e o tempo de trabalho. Outra forma de organizao do ensino pode ser designada como o estudo do meio. As excurses de alunos para esses ambientes podem constituir excelentes momentos de aprendizagem dos alunos no sentido em que se articula teoria e prtica. Mais do que simples visitas de estudo ou excurses, os procedimentos que possibilitam o levantamento, a discusso e a compreenso de problemas concretos do quotidiano possibilitam que a matria de ensino seja relacionada com os factos sociais a ela conexos. As excurses podem ser feitas a empresas da indstria qumica, salinas, oficinas, museus, feiras. Estas actividades devem ser planeadas e organizadas pelo professor seguindo algumas sugestes: O professor tem que planificar os objectivos das visitas, a realizao e interpretao das excurses. Pode pedir um relatrio, a redaco de um tema relacionado ou a discusso dos problemas encontrados durante a visita; Ser til se cada aluno tiver tarefas concretas dadas pelo professor. Os alunos observam, tomam notas, conversam com as pessoas, fazem perguntas, identificam o que se produz, como se produz etc..

4.8.

Controle e avaliao 4.8.1. Necessidade e importncia

A verificao e o controle do rendimento escolar para efeito de avaliao uma funo didctica de extrema importncia e ocorre em todas as etapas do ensino, e abrange a considerao dos vrios tipos de actividade do professor e dos alunos no PEA. A avaliao do ensino e aprendizagem deve ser vista como um processo sistemtico e contnuo, no decurso do qual vo sendo obtidas informaes e manifestaes acerca do desenvolvimento das actividades docentes e discentes. Os seus resultados dizem respeito ao grau em que se alcanam os objectivos e em que se cumprem as exigncias do domnio dos contedos, a partir dos parmetros de desempenho escolar. Para tal, so empregues procedimentos e instrumentos de mensurao (observao, testes, exerccios tericos e prticos, tarefas) que proporcionam dados quantitativos e qualitativos. A avaliao na escola tem a funo de controle e expressa atravs de notas ou conceitos ( na escala numrica de zero a vinte ou de meno mau, insuficiente, suficiente a muito bom ou excelente) que comprovam, em quantidade e qualidade o grau de assimilao dos conhecimentos adquiridos em funo dos objectivos. No caso da escola moambicana a prtica comum situa o registo da avaliao atravs de notas. 29

Nesse sentido, algumas questes para discusso so colocadas a seguir: 1) correcto pedagogicamente aprender s para obter boas notas? 2) Quem est conforme A, B, C, ou D? As notas so necessrias:

A. Para o professor exercer presso; B. Para o aluno, como estimulao; As notas no so necessrias:

C. Porque criam medo; D. Porque tentam ao aprender formal, dificultam a formao de interesses. 3) A aplicao regular da avaliao com notas aumenta os resultados do ensino; 4) Um controle necessrio para determinao do nvel de partida antes do tratamento de uma unidade temtica; 5) O controle deve e pode fornecer as informaes necessrias para: A sociedade: para a planificao e direco na tomada de decises a nvel do Ministrio da Educao; para informaes quanto a escolha do emprego; O professor: na apreciao do decorrer do PEA; para ajudar os alunos; permite controlar o seu trabalho e em seguida aperfeioar os seus mtodos; possibilita dirigir e planificar o PEA com mais eficincia; O aluno: na apreciao do seu desenvolvimento; para o desenvolvimento de suas pretenses; como estmulo constante; permite descobrir mtodos e conhecimentos adquiridos erradamente. 6) Controle do nvel de partida significa que antes de elaborar conhecimentos novos o professor deve controlar as aquisies anteriores porque constituem a base para a etapa seguinte do novo saber; 7) Controle da aquisio da matria nova permite ao professor ter uma noo correcta sobre a qualidade da compreenso e da firmeza da aquisio dos conhecimentos novos pelos alunos.

4.8.2.

Formas de controle e avaliao na disciplina de Qumica a) Formas de controle 30

 b)

interrogao oral, pelo professor; interrogao escrita, como miniteste, autocontrole, fichas de trabalho; provas com durao de 1 ou 2 horas; comparao das solues e tarefas, como autocontrole; resultados no quadro; Formas de avaliao aces gesticuladas e mmicas do professor para avaliar e precisar as respostas ou comportamento dos alunos: com gestos de mo para interromper ou provocar respostas; com gestos de mo para provocar ateno; gestos de mo para indicar erros;

dar razes sobre actividade, resultados do trabalho, resultados das tarefas: oralmente; de forma escrita (avaliao pelas palavras, ou seja, verbalmente;

atribuir notas.

4.8.3. Exigncias nas formas de controle e avaliao A avaliao um acto de grande responsabilidade para cada professor; tem que se realizar sob os aspectos seguintes: Como avaliar objectivamente? Na base das exigncias do programa de ensino de cada nvel, ou seja, a avaliao deve reflectir a unidade entre os objectivos-contedos-mtodos, expressos nos programas de ensino, este como o critrio objectivo; Avaliar eficazmente com respeito psique do aluno, aumentando a autoconfiana no saber e saber-fazer do aluno, evitando emoes de insucessos permanentes. O controle e avaliao devem consciencializar o aluno de modo a saber o que que os alunos dominam e quais so as suas lacunas no saber e saber-fazer mas com o objectivo de superar as suas deficincias. A avaliao deve apreciar bons trabalhos e resultados ou incitar para mais e intensiva aprendizagem. A avaliao, como um acto pedaggico deve ter uma aco educativa tanto sobre o aluno que recebe a nota como para a turma: As notas devem ser justas, devem corresponder ao valor do aluno; elas no devem ser demasiado generosas nem demasiado rigorosas; o professor deve ter convices ticas, pedaggicas e sociais de modo a superar-se situaes de aparente ambiguidade entre o carcter objectivo e subjectivo da avaliao; 31

Nunca se deve usar as notas como forma de excluso evitando a avaliao arrogante, a humilhao moral dos alunos;

O professor deve ser imparcial no processo de avaliao.

O controle e a avaliao devem ser eficazes: O professor deve obter permanentemente informaes sobre o processo de aquisio dos conhecimentos; O controle e avaliao devem estar ligados com as vrias formas de consolidao e reviso; Controle deve ser feito em tempo regular e em nmero suficiente para cada aluno; Cada aluno tem que reflectir sobre as exigncias da tarefa de controle, tem que dispor de tempo suficiente para resolver as tarefas; O controle e a valiao devem ser preparados objectivamente no momento da realizao da avaliao: Contedo, nveis de exigncia, critrios de avaliao com pontos, modelo das respostas ideiais, tarefas com graus de dificuldade crescentes, etc.. tarefas com exigncias diferentes quanto aos conhecimentos, habilidades, conceitos, regras, reproduo, aplicao

4.8.4. Passos da realizao e exemplos 4.8.4.1. Passos da realizao, controle dos conhecimentos a. Controle oral 1 passo o professor coloca a tarefa de controle toda turma e depois indica um aluno para dar a resposata; 2 passo realizao do controle: a turma ouve, controlando por si; o professor compara com os critrios j fixados na sua preparao; 3 passo perguntas complementares, crticas pelos outros alunos da turma; 4 passo classificao pelo professor com uma nota (nem sempre necessrio). b. Controle escrito

32

1 passo preparao e introduo: informaes sobre a maneira de controle; organizao ou indicaes quanto forma (margem da folha, data, nome, rgua e outros meios auxiliares); indicaes para a realizao (tempo, maneira das respostas, condies para o trabalho correcto e leal; colocao das tarefas (ditar, escrever no quadro, transparncia, ficha de trabalho); 2 passo realizao: controle e obedincia das normas; respostas s perguntas dos alunos; apontamentos sobre erros observados; indicao de ler e reler o teste escrito antes da entrega; 3 passo valorizao e correco: avaliao e validao dos resultados; anlise dos erros qualitativa e quantitativa; devoluo e apreciao. 4.8.4.2. Exigncias na maneira de classificao com notas 1) Determinao das tarefas em concordncia com os objectivos. O controle escrito deve englobar: Reproduo do saber (conceitos, regras, teorias etc.); Aplicao do saber sob condies novas; Ligao da matria nova com a matria conhecida. 2) Os casos singulares da resoluo de cada tarefa devem ser avaliados com pontos ou valores etc.. No fim da correco pode-se fazer os esquemas: a) Valores____________________n de alunos p.e. 20 val. _________________1 aluno 19 val. _________________0 alunos 18 val. _________________2 alunos (.....) b) Cotao mxima: pode-se verificar quais as perguntas nas quais h maiores dificuldades e quais as que foram percebidas. Pergunta _____________________n de alunos 1 _______________________13 alunos 2 _______________________6 alunos (...) 33

4.8.5. Tipos de perguntas Considerando que algumas situaes de verificao do rendimento escolar se realizam atravs de exerccios, provas ou testes escritos, os procedimentos da sua elaborao incluem perguntas que devem ser respondidas pelos alunos. Da a necessidade de as questes colocadas devam ser formuladas com muita clareza para que correspondam, de um modo geral as exigncias do nvel cognitivo que se pretende que os alunos demonstrem. As questes mais comumente utilizadas, embora existam outras classificaes, podem ser assim sistemtizados: Questes tipo objectivas: avaliam a extenso de conhecimentos e habilidades; possibilitam a elaborao de maior nmero de questes abrangendo um campo maior da matria dada; requerem respostas curtas dos alunos; possibilitam controlar mais a interferncia de factores subjectivos dos alunos e do professor; possibilitam uma correco mais rpida no caso em que cada item apresenta apenas uma resposta correcta. Nesses casos exige-se que o aluno escolha uma resposta de entre as alternativas possveis de resposta. O aluno seleciona a resposta: a) identifica a alternativa vlida (verdadeira/falsa); b) associa pares (associao ou combinao); c) escolhe de entre alternativas (escolha mltipla); O aluno d a resposta: a) enuncia a resposta (resposta curta); b) completa a resposta (complementao). Questes tipo composio: compe-se de um conjunto de questes ou temas que devem ser respondidas pelos alunos com suas prprias palavras. Usam-se expresses como compare, relacione, sintetize, descreva, resolva, apresente argumentos etc.. As questes devem estar relacionadas com o contedo das aulas cujo objectivo verificar o desenvolvimento de habilidades intelectuais dos alunos na assimilao da matria: o raciocnio lgico, a organizao das ideias, clareza de expresso, originalidade, capacidade de fazer relaes entre factos, ideias e coisas, capacidade de aplicao de conhecimentos etc.. Por outro lado, permite avaliar hbitos necessrios ao trabalho escolar como caligrafia, ordem, limpeza. O aluno organiza a resposta: a) Organiza dentro dos limites estabelecidos (resposta orientada); 34

b) Organiza livremente (resposta livre). H, no entanto, a considerar o nvel cognitivo dos alunos na taxonomia de Bloom, quanto a: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Memorizao/reproduo Compreenso Aplicao Anlise Sntese Avaliao

5.

PLANIFICAO E PREPARAO DAS AULAS Introduo No estudo das Funes didcticas vimos algumas formas de organizao do ensino. Consideramos a

aula como a forma predominante de organizao do Processo de Ensino e Aprendizagem (PEA). durante as aulas que so mais aplicadas as funes didcticas estudadas, podendo estas constituir-se em tipos de aulas, p.e. aula de introduo, aula de trabalho com a matria nova etc. No entanto, seja qual for a opo escolhida, a aula deve ser planificada e preparada muito cuidadosamente pelo professor, prevendo e antecipando as suas actividades e a dos seus alunos, avaliando as condies e meios necessrios para a sua efectivao. Ou seja, a aula deve ser organizada e planificada de modo que ela seja o espao e o ambiente ideal para a assimilao activa dos conhecimentos, para o desenvolvimento de capacidades e habilidades dos alunos. Nesse sentido, estabelecem-se as articulaes entre os objectivos e contedos do plano de ensino e as capacidades dos alunos, transformando-os em objectivos dos alunos. Para isso, o professor ao planificar e preparar as aulas transforma o plano geral do ensino em planos especficos de aulas sujeitos as alteraes e as acomodaes que forem julgadas pertinentes ao longo do ano escolar. Neste tema trataremos dos princpios, fundamentos e passos da planificao do ensino conforme o estabelecido nos programas oficiais da disciplina de Qumica. Os programas de ensino, como documentos oficiais, preconizam objectivos gerais e especficos em funo dos contedos das aulas estes, considerados 35

como matria selecionada e preparada pedagogica e didacticamente, privilegiando os mtodos e meios mais adequados para ser assimilada pelos alunos.

5.1.

Princpios e fundamentos da planificao do ensino

O PEA realiza-se em etapas, ou seja, no a soma simples das aulas singulares, sendo todos os seus elementos importantes cuja relao de mtua interdependncia. Ao considerarmos desse modo, procuramos demonstrar que o ensino caracteriza-se por ser um processo com uma estrutura complexa. Os elementos dessa estrutura so: objectivos, professor, alunos, tempo, contedos, mtodos e meios. A disciplina de Didctica realiza a mediao escolar dos objectivos preconizados pelas directivas ou posturas educativas de alcance social, poltico e pedaggicos, articulados ao PEA, orienta o trabalho docente tendo em vista a insero e os modos de actuao dos alunos na vida social. O trabalho docente constitui-se de um sistema articulado do trinmio objectivos-contedos-mtodos que formam uma unidade. Segundo LIBNEO (p.154) a unidade entre objectivos-contedos-mtodos constitui o princpio fundamental de compreenso didctico: os objectivos, explicitando propsitos pedaggicos intencionais e planificados de instruo e educao dos alunos, para a participao na vida social; os contedos, constituindo a base concreta de informao para alacanar os objectivos e determinar os mtodos; os mtodos, por sua vez, formando a totalidade dos passos, formas didcticas e meios organizativos do ensino que viabilizam a assimilao dos contedos e, assim, a concretizao dos objectivos. Ao afirmamos isso, queremos dizer que o programa de ensino apresenta, respectivamente, para as unidades didcticas e subunidades ou aulas, objectivos particulares para cada uma, isto , teremos os objectivos gerais da unidade didctica e objectivos especficos para a aula. Temos um entendimento do conceito de objectivo(s) como uma transcrio das orientaes estratgicas em resultados ideias preconcebidos e operacionais (Didctica Geral). De outro modo, so premissas gerais do PEA, representam as exigencias da sociedade em relao a escola, ao ensino, aos alunos, ao mesmo tempo que reflectem posturas e opes polticas e pedaggicas dos agentes educativos em funo das mudanas sociais, polticas, econmicas que ocorrem na sociedade. 5.1.1. Importncia da planificao

No incio dfissemos que o ensino tem uma estrutura complexa. Nessa complexidade, entre outros elementos (objectivos, contedos, mtodos, meios e tempo lectivo), releva-se a aprendizagem dos alunos como o ponto central, sob orientao e mediao do professor. O professor escolhe e determina os objectivos, os mtodos e meios dirigindo todo o processo na base dos programas de ensino que contm as orientaes metodolgicas para a assimilao dos contedos da matria de ensino pelos alunos. O professor planifica, 36

controla e avalia todos os passos didcticos e metodolgicos da assimilao dos alunos. Planificar significa, portanto, uma actividade consciente de previso das aces docentes fundamentadas em opes polticopedaggicas (objectivos educacionais) e tendo como referncia permanente as situaes didcticas concretas. A aco de planificar compreende as funes essenciais do ensino nomeadamente de explicitao de princpios, directrizes e procedimentos do trabalho docente; de expresso de vnculos entre os objectivos gerais e especficos; de racionalizao, organizao e coordenao do trabalho docente, de previso dos objectivos, contedos e mtodos; de assegurar a unidade e coerncia do trabalho docente de modo a responder a questes sobre o que, como, para quem e a quem ensinar; de actualizao do contedo do plano de ensino; de facilitar preparao das aulas. Todas essas funes podero servir como um guia de orientao do trabalho docente apresentando ordem sequencial, objectividade, coerncia e flexibilidade.

5.1.2.

Os objectivos gerais e especficos

Neste item trataremos de caracterizar os objectivos gerais, objectivos especficos e objectivos mais especficos. Procuraremos depois, considerar e incorporar essas categorias na base do programa de ensino da Qumica que o instrumento essencial para a planificao e preparao das aulas de Qumica. Objectivos gerais: expressam posturas e finalidades educativas oficiais de acordo com as ideias e valores dominantes numa determinada sociedade; so vinculativos para o sistema escolar, para a escola e para o professor. Vale, neste ponto, ainda referir que os objectivos educacionais oficiais tm implicaes no trabalho docente na sala de aula e, por essa razo, o professor deve saber que concepes de homem e de sociedade caracterizam os documentos oficiais, uma vez que tais objectivos expressam posturas e as vontades daqueles que controlam as instituies oficiais. preciso tambm que o professor adopte uma postura crtica em relao aos objectivos preconizados nos documentos oficiais, exigindo-se para tal, clareza nas suas convices polticas e pedaggicas, aquando p.e., da tomada de decises sobre os objectivos especficos para o seu trabalho na escola e na sala de aula, isto , na transformao dos objectivos gerais em trabalho pedaggico que corresponde s tarefas concretas da sala de aula. Isso significa que o professor no dever apenas copiar os objectivos prescritos nos programas oficiais de ensino, mas reavali-los em funo da realidade concreta e objectiva que se apresenta na escola: as condies da escola, os problemas e as particularidades sociais e culturais dos alunos etc.. Objectivos especficos: particularizam a compreenso das relaes entre a escola e a sociedade e em particular do papel da matria de ensino. Eles expressam, pois, as expectativas do professor sobre o que

37

deseja obter dos alunos no decorrer do PEA. Tm um carcter pedaggico, porque explicitam o rumo a ser imprimido ao trabalho escolar, em referncia ao programa de ensino oficial. Nos programas de ensino esto descritos os objectivos gerais para os vrios ciclos, nveis ou classes e respectivas unidades didcticas. O professor dever fazer a correspondncia dos objectivos gerais aos objectivos da matria de ensino no sentido de obter resultados no mbito dos saberes, do saber fazer e das atitudes e convices atravs dos quais se busca o desenvolvimento das capacidades de cognio dos alunos, desdobrando-os em objectivos mais especficos, determinados pela especificidade de cada etapa da aula ou conjunto de aulas. 5.1.3. Algumas orientaes e sugestes sobre a redaco ou formulao dos objectivos especficos A formulao dos objectivos especficos dever partir daquilo que se tem como contedos da matria de ensino. A partir da sua formulao o professor fixar os resultados a obter do processo de transmisso e assimilao dos conhecimentos, conceitos, habilidades e vo direcionar o trabalho do professor, podendo alterar a disposio dos contedos e dos mtodos de trabalho. Recomenda-se por isso, para uma boa redaco, que o professor tenha em conta que os objectivos especifcos: Devem ser redigidos com clareza; Devem ser realistas expressando resultados concretos da aprendizagem de facto alcanveis, em funo do tempo e das condies reais; Devem corresponder capacidade de assimilao dos alunos.

As expectativas do professor em relao aos resultados das operaes mentais e manipulativas podem-se considerar de constatao e alcance imediato a curto e mdio prazo, porm, o professor deve estar consciente de que os objectivos de alcance formativo no tm alcance e comprovao imediatas. Estes constituem projeces futuras cuja consecuo se d ao longo do processo educativo. A formulao dos objectivos especficos permite que o professor transforme os tpicos das unidades didcticas (contedos) em depoimentos que expressam resultados a alcanar no fim da unidade didctica no concernente a: conhecimentos sobre factos, conceitos, princpios, teorias etc.; habilidades sobre o que o aluno deve aprender para desenvolver capacidades intelectuais e habilidades manipulativas ao aplicar frmulas em exerccios, ao observar fenmenos decorrentes de experincias, recolher e organizar dados ou informaes, raciocinar com dados

38

da realidade, formular hipteses, usar ou manipular materiais, objectos, substncias e aparelhos ou outros instrumentos; atitudes e convices em relao matria, ao estudo, ao relacionamento humano, realidade social (desenvolvimento de atitude cientfica, conscincia crtica, responsabilidade, solidariedade etc.) Alguns verbos podem ajudar na explicitao mais precisa sobre os resultados a alcanar e devem ser utilizados com coerncia a que lhe correspondem as operaes mentais, as habilidades e capacidades manipulativas e operacionais e as atitudes formativas: definir, listar, identificar, reconhecer, resolver, explicar, saber usar e ou aplicar, reproduzir, comparar, relacionar, analisar, justificar, diferenciar, apontar, localizar, desenhar, nomear, destacar, distinguir, demonstrar, classificar, utilizar, organizar, mencionar, formular etc..

5.1.3.1. Alguns exemplos de formulao de do programa de ensino de Qumica

objectivos especficos escolhidos na base

8 Classe//Unidade 5 (8//5): Oxignio, oxidao, xidos, bases. (14 aulas). Os contedos resumidos desta unidade so: Oxignio: estado natural, obteno, propriedades; Processo de oxidao: xido, fogo,oxidao lenta e rpida, combusto; Composio do ar; Formao de bases, composio, propriedades (aco sobre indicadores).

Os objectivos (entre outros) desta unidade so: No fim desta unidade, os alunos devem saber: Explicar algumas reaces entre oxignio e outras substncias com a formao de compostos; Aplicar e definir os termos xido e oxidao como uma ligao com oxignio; Descrever propriedades de alguns elementos, de xidos e os fenmenos do decorrer das reaces qumicas. 39

Isto significa que os alunos, nestas 14 aulas, aprendem e generalizam factos e regras. Cada aula completa o saber e saber fazer dos alunos.

Aula 2// 8/5/2: Preparao do Oxignio no laboratrio; noo de catalizador. Os objectivos finais desta aula so: No fim desta aula os alunos devem saber: Explicar a experincia da obteno de Oxignio (a partir de H2O2 / KMnO4 ); Descrever a essncia duma reaco qumica como transformao das substncias; Explicar a noo de catalizador (MnO2) como uma substncia que influncia a velocidade da reaco ou por outras palavras, que acelera o decorrer da reaco qumica. Resumindo: 1. A planificao abrange: Aulas Unidades didcticas Semestres Anos lectivos

Existem objectivos que se podem atingir em cada aula, mas tambm h objectivos que s se podem atingir em unidades maiores, p.e. o desenvolvimento da linguagem qumica. 2. A base para a planificao das aulas o programa obrigatrio da escola: Programa de ensino Guies etc..

5.2.

Passos da planificao 1. Coordenao do programa de Qumica com o decorrer do ano lectivo: O ano lectivo prev mais tempo para as aulas do que o programa (tempo para repetio, consolidao, trabalho laboratorial, controle etc.); O semestre deve terminar com o fim de uma unidade (isto seria o ideal); 40

 As condies especficas da turma tm que ser consideradas (p.e., as aulas de Qumica que no foram dadas no ano anterior). 2. Determinao sobre as condies materiais da realizao do PEA no ano lectivo na Qumica (meios didcticos possveis, laboratrio etc.). 3. Planificao das unidades temticas Determinao dos objectivos principais e dos pontos essenciais da matria (contedo e objectivos); Orientao quanto ao caminho metodolgico p.e.: Unidades com muitas experincias, exerccios e repeties etc.; Prticar/execitar a linguagem qumica; Preparao/correco dos testes escritos, exerccios escritos etc.. 4. Planificao de cada hora da aula (45 minutos) cada aula est integrada no processo inteiro; cada aula comea com a criao das condies para aprender e deve determinar os objectivos mas o fim duma sempre relativo a aula uma unidade mnima do PEA; cada aula deve ser preparada com base na planificao das unidades maiores. 5.3. Tipos de aulas e outras formas de organizao do ensino (ver Funes Didcticas) 5.4. Planificao da unidade didctica 5.4.1. Consideraes precedentes O professor deve analisar o contedo dos programas, dos manuais e dos textos de apoio: no deve s imitar as sequncias ou exemplos dados. Que perguntas se deve colocar? Qual a posio e funo desta unidade didctica no curso e qual a relao com outras disciplinas? Os aulnos reconhecem, adquirem conhecimentos sobre um tipo de equaes qumicas fundamental; isto significa assegurar conhecimentos slidos e aplicveis sobre a matria; 41

 Esta unidade segue-se depois da introduo da linguagem qumica; possvel e necessrio exercer trabalho com frmulas e equaes qumicas; Vrias experincias com construes diferentes de aparelhos qumicos podem ser realizadas; os alunos podem desenvolver capacidades com o trabalho laboratorial. Qual a matria a ser transmitida? Decorrer das reaces qumicas entre vrios metais e no metais e xidos; Conceitos redox, redutor/oxidante; Aplicao na prtica: reduo de Fe2O3 e outros minerais, Ferro bruto, Ao. Que experincias e propostas de experincias existem no programa a respeito do mtodo experimental: meios e tempo disponveis? O professor deve analisar e abranger as condies concretas em cada turma e tambm na sua escola; O saber e saber fazer j adquirido deve ser consolidado, p.e.: xido Oxidao 2 Cu + O2 (vermelho acastanhado) 2 CuO (preto)

As reaces foram realizadas nas aulas anteriores o Foram descritas: Magnsio com brilho metlico Magnsio em forma de p branco

o Foram formadas equaes qumicas: 2H2 + O2 C + 2H2O O2 CO2

o Portanto: os alunos tm imagens concretas de oxidaes diferentes (substncias elementares combinam-se com Oxignio). Resumindo: 1. Estudo dos programas, dos manuais etc.; 42

 2.

Posio e funo da unidade; Matrias por tratar, p.e., reaces, conceitos, aplicaes etc.;

Condies concretas na turma; Saber, p.e., smbolos conhecidos, valncias etc.; Capacidades e habilidades; Atitudes; Nvel de partida, p.e., as experi~encias dos alunos; Condies materiais, p.e., meios didcticos, sala de com gua, gs, quadro negro etc.. aula ou laboratrio

5.4.2.

Passos da palnificao da unidade didctica 1. Determinao dos objectivos da unidade didctica; No mbito do saber No mbito das capacidades/habilidades No mbito das convices 2. Proposta de uma planificao

Tempo N de semanas; data concreta

Tema das aulas

Pontos essenciais Da matria nova Da consolidao

Meios e tarefas preparadas a longo prazo

Relaes com outras disciplinas

43

5.5.

Planificao de uma aula

44

NDICE

Introduo

Parte I 1. A actividade experimental no contexto do ensino de Qumica 1.1. 1.2. A aquisio de conhecimentos pela actividade experimental Caractersticas da actividade experimental

2. A funo das experincias na formao e educao 2.1. Experincias de demonstrao Exigncias para a realizao das experincias de demonstrao Vantagens das experincias de demonstrao 2.1.1. 2.1.2.

3. As experincias dos alunos no laboratrio 3.1. Algumas exigncias gerais para a realizao das experincias dos alunos 3.2. A organizao do trabalho dos alunos no laboratrio

4. Estratgias didcticas para a realizao de experincias

Parte II 5.Demonstraes e experincias recomendadas pelo programa de ensino

6. Contedos das experincias propostas .................................. 6.1. Propriedades das substancias ...................................... 6.2. Mtodos de separao de misturas ................................ 6.2.1. Cromatografia ....................................................................................... 6.2.2. Extrao ................................................................................................. 6.3. Fenmenos Fsicos .................................................. 6.4. Reaes Qumicas .................................................... 6.4.1. Esterificao ......................................................................................... 6.4.2. Saponifio ............................................................................................ 6.5. Cintica Qumica ..................................................... 6.6. Indicadores ............................................................ 45

7. 8.

Plano temtico..................................................................................................... Programa para o segundo semestre...........................................................

9. Avaliao............................................................................................................... 10. Bibliografia..........................................................................................................

INTRODUO As prticas e experincias escolares constituem uma cadeira inserida no curso de Bacharelato e Licenciatura em Ensino de Qumica na FCNM, 3o ano, 2o semestre, com os seguintes objectivos: No fim das aulas os estudantes devem ampliar e consolidar capacidades e habilidades de: 1. Planificar e realizar aulas laboratoriais; 2. Planificar e realizar experincias tomando em considerao as condies das escolas locais; 3. Avaliar criticamente as possibilidades de realizao de experincias tomando em considerao os contedos do programa de ensino. Dos objectivos desta cadeira (principalmente o objectivo 2) surgiu a necessidade de elaborao deste manual que visa contribuir para a formao de professores criativos, que sejam minimamente capazes de fazer face a deficincia que se tem constatado nas escolas secundrias, da falta de laboratrios equipados para a realizao de experincias nas disciplinas de Cincias Naturais. A elaborao deste guia para a cadeira de Prticas e Experincias Escolares baseou-se no Novo Currculo em vigor na UP e nos programas de ensino de Qumica de 2004; as experincias propostas

46

abrangem, como no poderia deixar de ser, contedos tratados no 1o ciclo do ESG, para alm do 2o ciclo. O guia est dividido em duas partes: A primeira parte consiste na apresentao de contedos tericos sobre o mtodo e a actividade experimental; no final de cada abordagem terica, sempre que possvel, prope-se actividades para discusso, debate e reflexo. A segunda parte composta por um conjunto de guies de experincias a serem realizadas pelos estudantes. Os guies possuem o tema da experincia, o material necessrio, as substancias, os procedimentos para a sua realizao. Algumas das experincias so apresentadas em duas variantes, porm, com o mesmo objectivo, uma delas usando a material convencional e a outra usando material de laboratrio. As possveis observaes, interpretao/discusso de resultados e concluses das experincias so apresentadas no fim desta proposta.

Pontos de reviso O processo de aquisio de conhecimentos na disciplina de Qumica: Observao/percepo da realidade, pensamento (penetrao terica sobre a essncia dos objectos), aplicao dos conhecimentos; Formao de juzos gerais atravs dos processos de induo e deduo; A linguagem como forma de ligao entre o objecto e a palavra;

Formao de conceitos: Processo directo de compreenso sensorial;

Um conceito de qumica uma ideia na qual estao expressas as caractersticas gerais e essencias dos obejctos e fenmenos Mediante a aquisio oral na qual a actividade pensante adquirida na base de ideias e conceitos j existentes, previamente adquiridos; Para reflectir ACTIVIDADE 1: Julga ser possvel e vantajoso tornar o ensino da Qumica mais concreto? Acha que todos os conceitos qumicos so possveis de traduzir em modelos concretos? Fundamente estas questes com exemplos. 47

Parte I

1. A actividade experimental no contexto do ensino de Qumica Muitas vezes a ideia de experimentao em Qumica aquela que exige condies que dificilmente encontramos nas escolas. Faz-se necessrio reflectir sobre o papel da actividade experimental no contexto do ensino de Qumica. Tal reflexo necessria visto que de uma forma geral, nos cursos para professores as aulas experimentais so pensadas dentro de uma soluo tcnica e ocorrem, geralmente, paralelas e complementares s disciplinas chamadas tericas. No entanto, a aco pedaggica exige muito mais do que o conhecimento terico e prtico na disciplina de Qumica para permitir que o seu ensino v para alm da memorizao dos contedos isolados e abstractos. A aco pedaggica, dentro de um contexto histrico-social, deve contribuir tambm para desfazer conotaes da cincia em relao aos problemas de poluio ambiental, aos aditivos qumicos entre outras associaes de senso comum. No processo de ensino/aprendizagem da Qumica as actividades experimentais devem ser garantidas de modo a evitar que a relao teoria-prtica se transforme numa relao dicotmica. Destaca-se como fundamental que durante a actividade experimental se proporcionem situaes que suscitam a anlise de dados, a discusso e interpretao dos resultados obtidos que contribuem e reforam a auto-confiana e a autonomia dos alunos. Nesse sentido, h que ter em conta e atribuir a mxima importncia aos conhecimentos alternativos ou as preconcepes que os alunos trazem de modo a coloc-los numa situao de aprendizagem que possibilite o confronto de ideias visto que isso pode influenciar no modo da sua aprendizagem. A actividade experimental importante no s para a investigao como contribui para que os objectivos nos campos cognitivo, afectivo e psicomotor sejam alcanados e deve ser planificada levando em conta esses factores. Para reflectir e discutir ACTIVIDADE 2: Conhecimento cientfico e Qumica: o conhecimento qumico representa o avano da cincia, a qual permite descobrir a verdade sobre os fenmenos fornecendo certezas a respeito de como e porqu sobre os factos observados

48

ACTIVIDADE 3: Qumica e sociedade: toda a sociedade responsvel pelo lixo que produz, incluindo cada indivduo como cidado; dever de todos desenvolver medidas adequadas para tratar adequadamente o lixo.

1.1.

A aquisio de conhecimentos pela actividade experimental

Nas aulas de Qumica muito importante transmitir ideias concretas sobre a realidade e os objectos concretos (as substncias qumicas, as reaces qumicas), atravs da observao bem como pela actividade imaginativa (modelos de tomos). A observao pode ser levada a cabo mediante a aobservao da natureza, na realizao de experincias, na observao dos objectos reais, na observao com os meios didcticos como modelos, filmes, fotos, slides, desenhos etc. A formao de ideias mediante a actividade imaginativa estimula-se pelo estudo dos livros, tabelas, textos de apoio etc. Pela actividade experimental, que mais do que a experincia, os alunos adquirem a certeza sobre as relaes objectivas: o professor tem a tarefa de ensinar os mtodos, as tcnicas do trabalho intelectual e manual que esto ligados com a disciplina de Qumica; por sua vez os alunos devem adquirir conhecimentos sobre esses mtodos e tcnicas e utiliz-los. A dialctica no processo de aquisio do conhecimento, na unidade entre induo e deduo, entre teoria e prtica, entre anlise e sntese, encontram-se tambm na unidade entre a actividade experimental e intelectual. ACTIVIDADE 4: O ensino de qumica um processo que visa a promoo da mudana conceitual a partir das concepes prvias dos alunos. Debata sobre a importncia dos pre-conhecimentos ou conhecimento do senso comum dos alunos e a sua relao com o conhecimento cientfico

1.2.

Caractersticas da actividade experimental

A Qumica como cincia experimental, possui uma componente laboratorial e prtica forte, durante a qual o qumico pe prova uma ideia sobre uma explicao, investiga sobre um determinado padro de comportamento qumico, experimenta processos de utilizao de produtos, sobre as formas mais rentveis de utilizao de produtos, verifica as condies de realizao de experincias etc. O Mtodo Experimental uma prova das hipteses atravs da realizao de experincias; o mtodo cientfico de verificao ou falsificao das hipteses. 49

As caractersticas fundamentais so: Faz a unidade das capacidades manuais e intelectuais; Serve para obter conhecimentos sobre a prtica e tambm serve para a reviso dos conhecimentos adquiridos; um mtodo de estudo dos fenmenos no qual o Homem intervm activamente no decorrer dos acontecimentos tendo em conta o objectivo da observao exacta dos fenmenos; O investigador utilizar todo os meios de trabalho no momento do processo abstraco, selecionando aqueles problemas de interesse para a sua actividade; Pretende descrever as regularidades de uma forma pura.

Pode-se resumir a actividade experimental nos seguintes passos: A deduo das concluses na base de uma hiptese; A preparao intelectual (terica) da experincia; A realizao da experincia; Interpretao dos resultados obtidos: Durante a preparao da experincia so colocadas questes relativas a experincia como um problema que deve ser resolvido. Na fase da realizao da experincia os alunos, com base nas questes acima colocadas, devem fazer todas as observaes, descrever o decurso da experincia e tomar as devidas anotaes. Durante a interpretao dos resultados da experincia os alunos com base nas tarefas colocadas e nas anotaes feitas, os alunos estaro em altura de apresentar a soluo do problema , isto , apresentar os resultados da experincia, usualmente em forma de um relatrio, mas tambm atravs de uma apresentao oral. As experincias podem ser aplicadas em vrios momentos didcticos do ensino de cincias naturais: para introduo de matria nova, consolidao avaliao de conhecimentos, habilidades e capacidades; A prtica da afetividade experimental permite aos alunos utilizarem conscientemente os mtodos cientficos de aquisio do conhecimento, como uma parte do saber fazer. Alguma literatura refere que no ensino de Qumica existem trs tipos de actividades experimentais: a. Experincias efectuadas pelo professor, intercaladas em aulas tericas mais ou menos expositivas; 50

b. Experincias efectuadas pelos alunos, em equipas mais ou menos extensas, exclusivamente dedicadas experimentao (aulas prticas); c. Experincias efectuadas pelos alunos sob orientao do professor em aulas tericoprticas (aulas terico-prticas).

ACTIVIDADE 5: reflicta sobre a afirmao segundo a qual as hipteses formuladas no domnio da Qumica so testadas experimentalmente e podem resultar em leis. ACTIVIDADE 6: faa uma interpretao dos quatro passos da actividade experimental acima mencionados.

2. A funo das experincias na formao e educao Uma primeira abordagem sobre a realizao de experncias, como meio para reconhecer as substncias das reaces qumicas, foi feita na disciplina de Didctica II, quando foram tratadas as Linhas principais do ensino de Qumica. Nesse tema refere-se que as aulas de Qumica permitem uma aquisio dos mtodos de trabalho simples no laboratrio, a planificao curricular, a realizao, interpretao e valorizao das experincias aplicando conscientemente os pressupostos do Mtodo Experimental. A experincia assume-se como um dos mtodos de ensino. e um modo geral, as experincias visam: Formar conhecimentos slidos, aplicveis e utilizveis; Confirmar uma determinada relao objectiva existente na natureza; essa relao pode ser situada nas aces didcticas da aquisio da matria nova, como aplicao dos conhecimentos, como consolidao e avaliao dos conhecimentos e capacidades dos alunos. Oferecem conhecimentos e fundamentos que permitem aos alunos estabelecerem a relao (e interligao) entre vrios fenmenos da natureza;

2.1.

Experincias de demonstrao

um mtodo de apresentao aplicado pelo professor. O professor apresenta objectivos, assuntos, modelos e processos. A experincia de demonstrao realizada geralmente pelo professor, mas tambm pode ser feita por um aluno (com certas habilidades) escolhido pelo professor. Este tipo de experincia deve ser realizado com aparelhos de tamanho maior de modo a permitir uma boa observao por parte dos alunos. 51

Os alunos devem observar, colocar perguntas, protocolar, desenhar, comentar, e elaborar um relatrio do que observam. No programa de ensino de Qumica, em cada unidade temtica existem muitas possibilidades de realizar experncias de demostrao pelo professor e alunos e experincias dos alunos. So tpicas as seguintes experincias de demonstrao: Demonstrao de reaces qumicas (alteraes qualitativas e quantitativas da matria) com a ajuda de equaes qumicas que representam as transformaes; Demonstrao de substncias, p.e. minerais, pedras, minrios, produtos qumicos; Demonstrao de equipamento laboratorial, aprelhos, instrumentos; Demonstrao de actividades e de atitudes ao experimentar por indicao correcta dos procedimentos;

2.1.1

Exigncias para a realizao das experincias de demonstrao

1. preciso que os aparelhos e instrumentos possuam um tamanho tal que produzam o efeito da demonstrao; Por exemplo: tubo de combusto 40cm; 20mm; 500ml; balo de vidro 500ml; copo de vidro 400 a 600ml; tubo de ensaio 15 a 30 mm 2. O arranjo dos aparelhos e instrumentos tm de ser visveis a fim de que todos alunos possam acompanhar claramente o decorrer da experincia; as quantidades das substncias que devem reagir e os passos da reaco tm que corresponder a estas exigncias; 3. Os tubos de interligao de vidro ou de borracha devem ser relativamente curtos e a corrente dos produtos qumicos da reaco deve ser conduzida da esquerda para a direita tal e qual como se escreve no quadro; 4. necessrio examinar cada experincia de demonstrao antes da aula prevista, utilizando as mesmas quantidades de substncias e os mesmos aparelhos que o professore vai colocar em frente dos alunos, para evitar situaes perigosas e rsultados secundrios imprevistos; 5. Devem ser ampliadas as possibilidades de aco de efeitos, podendo utilizar, por exemplo, o retroprojector. 52

2.1.2

Vantagens das experincias de demonstrao O professor pode dirigir facilmente a ateno dos alunos; Todos os alunos percebem ao mesmo tempo e bem os mesmos efeitos da experincia; Podem ser realizadas experincias que possuem um carcter perigoso quanto ao trabalho dos alunos.

As experincias dos alunos no laboratrio 3.1 Algumas exigncias gerais para a realizao das experincias dos alunos: As experincias devem ser realizadas de forma fcil; com poucos passos na sua realizao; Os alunos devem aprender a manusear rapidamente os aparelhos, estes devem ser simples; Os alunos no devem realizar experi~encias com substncias venenosas e com substncias que podem explodir facilmente; O perigo na realizao das experincias pelos alunos deve ser o mximo limitado: as quantidades das substncias utilizadas devem ser pequenas; substancias diluidas. A montagem dos aparelhos no deve ocupar muito tempo da aula; O professor deve planificar as experincias dos alunos considerando todas as funes didcticas ou

etapas didcticas da aula nomeadamente a introduo da matria nova ou motivao, o trabalho com a matria nova, a consolidao e a avaliao.

3.2

A organizao do trabalho dos alunos no laboratrio A forma bsica da organizao do processo de ensino aprendizagem a aula; O professor define os objectivos particulares e divide a aula em casos particulares em dependencia dos objectivos e contedos da disciplina e na base das condies da turma; O professor selecciona os mtodos de ensino e decide e tambm sobre a organizao do trabalho dos alunos; Nas aulas de Qumica existem relaes definidas entre os mtodos de ensino e o modo de trabalho dos alunos; Assim, o modo de trabalho dos alunos pode dividir-se em: 53

A. Experincias iguais; B. Experincias parcialmente colectivas e parcialmente separadas; C. Experincias diferentes realizadas em cada grupo ou por cada aluno. Experincias iguais: todos alunos organizados em grupos ou sozinhos fazem ao mesmo tempo a realizao, a interpretao da experincia; Vantagens: Todos alunos realizam a mesma experincia; Facilita a orientao e preparaodos alunos; Facilita o controle da turma; O professor tem possiblidades de comparar as actividades dos alunos.

Experincias parcialmente colectivas e parcialmente separadas: estas caracterizam-se pela preparao e interpretao colectiva das experi6encias que os alunos realizam em grupos separados com tema especfico e trabalham com substncias diferentes ou com aparelhos diferentes. Vantagens: Em pouco tempo pode-se recolher muitos resultados; Os grupos de alunos trabalham relativamente independentes e por conseguinte demonstram maior interesse na disciplina; Desvantagens: A orientao e o controle dos alunos mais difcil; Nem todas as experincias so realizadas por todos alunos. C. Experincias diferentes em cada grupo ou por cada aluno Este modo de trabalho til se o programa exigir um estgio no laboratrio e serve tambm para criar crculos de interesse

4. Estratgias didcticas para a realizao de experincias MEd. Ana Paula

54

Parte II

5. Demontraes e experincias recomendadas pelo programa de ensino 8a /1a : Conceitos iniciais -Reaces Qumicas -Amostra de substancias -Propriedades Fsicas de algumas substancias puras -Misturas mecnicas e dissolues -Separao dos componentes de mistura por decantao, filtrao e evaporao -Combusto de uma vela -Manifestao das reaccoes qumicas 8a/2a: As substancias e as reaccoes quimicas -Reaco de decomposio -Conservao de massa numa reaco qumica -Demonstrao da mole de uma substncia -Tipos de reaco qumica: composio e decomposio 8a/3a: Oxignio. xidos e combusto 55

-Obtenco e propriedades do Oxignio. -Factores que intervem na combusto das substancias -Factores que intervem na oxidao dos metais Obteno e propriedades do Oxignio. 8a/4a : Termoqumica Reaces Exotrmicas e Reaces endotrmicas 8a/5a: O Hidrognio. gua. Hidrxido. cidos e sais -Obteno e propriedades do hidrognio. -Reaco da gua com os metais activos e com os xidos metlicos. -Reaco dos cidos com metais -Reaco de neutralizao -Reaco dos cidos com metais -Determinao do carter acido e bsico de vrias dissolues 9a/2a: Ligao qumica -As propriedades das substancias inicas e covalentes -Substancias atmicas, inicas e moleculares 9a/3a: Cloro e os elementos do VII grupo -Obteno e propriedades do Cloro -Obteno e propriedades do HCl -Identificao do io Cloreto 9a/4a: Enxofre e os elementos do VI grupo -Propriedades e alotropia do Enxofre -Factores que afectam a velocidade da reaco -Propriedades do H2SO4 -Identificao do io sulfureto e sulfato-precipitao -Reaco do enxofre 9a/5a: Nitrognio e os elementos do V grupo. Adubos minerais -Demonstrao de fertilizantes -Propriedades do Amonaco 56

-Obteno do NH4Cl 9a/7a: Classes principais dos compostos Orgnicos -Mistura de xidos -Propriedades qumicas dos xidos -Aco dos cidos e das bases sobre os indicadores -Propriedades qumicas dos cidos -Propriedades dos sais 10a/1a: O IV grupo. Carbono e seus compostos -Poder absorvente do carvo vegetal -Obteno do dixido de carbono -Observao das amostras de carbono, silcio e seus compostos -Propriedades gerais dos compostos orgnicos 10a/2a: Hidrocarbonetos saturados -Propriedades gerais dos hidrocarbonetos saturados -Estudo da variao das propriedades fsicas da serie homloga dos alcanos 10a/3a: Hidrocarbonetos insaturados. Hidrocarbonetos Aromticos -Obteno do Eteno -Combusto do Etino em Cloro -Comparao do comportamento dos Alcenos e dos hidrocarbonetos aromticos perante Bromo dissolvido em Tetracloteto de Carbono 10a/4a: Petrleo e seus derivados -Demonstrao do petrleo e seus derivados 10a/5a: lcoois e Fenis -Reaco de Sdio com o Etanol Oxidao do Etanol -Combusto do Etanol 10/6a: Aldedos e Cetonas 57

-Obteno do Etanal -Reaco do Aldedo com o reagente de Tollens e de Fehling 10a/7a: cidos monocarboxilicos. Esteres -Estudo experiental das propriedades qumicas mais significativas dos cidos monocarboxilicos. 10a/8a: Compostos Nitrogenados dos Hidrocarbonetos -Estudo experimental das propriedades das proteinas

6. Contedos das experincias propostas 1. Propriedades das substncias (8a/1a) Determinao do ponto de fuso e de solidificao Determinao do ponto de ebulio de substncias lquidas Determinao da densidade de substancias slidas

2. Mtodos de separao de misturas (8a/1a) Cromatografia Extrao do Acido Ctrico do Limo

3. Fenmenos Fsicos (8a/1a) 4. Reaces Qumicas (10a/7a) Reaco de Esterificao Reaco de Saponificao

5. Cintica Qumica (8a/4a ; 11a/) Influncia do estado de diviso dos reagentes slidos na velocidade de um sistema reacional Influncia da concentrao dos reagentes na velocidade de um sistema reacional

58

6. Indicadores 7. Preparao de Indicadores Naturais (folhas e flores de algumas plantas)

8.

9.

6.1. Propriedades das substncias Propriedades das substncias so as qualidades caractersticas que uma substancia apresenta. As propriedades organolpticas so aquelas que percebemos pelos nossos orgas dos sentidos. Ex: cor, cheiro, sabor. Apesar de serem muito teis elas nem sempre podem ser utilizadas pelos qumicos, pois, muitos materiais so potencialmente muito txicos. Nos laboratrios os qumicos usam as propriedades fsicas ou qumicas e no as organolpticas para identificar as substancias.

6.1.1. Propriedades gerais So aquelas que so observadas em qualquer espcie de matria. Ex massa, divisivilidade, compressiabilidade, impenetrabilidade, elasticidade.

6.1.2. Propriedades funcionais So aquelas que so comuns certos grupos de substancias qumicas. Ex: cidos, bases, sais, xidos, hidrocarbonetos. 59

6.1.3. Propriedades especficas So aquelas que so peculiares a cada substancia e podem ser fsicas ou qumicas. As Propriedades fsicas so as caractersticas atravs das quais, nos fazem distinguir umas substncias das outras. Dizem respeito s caractersticas inerentes as substancias, ou seja, caractersticas particulares que independem das suas transformaes em outras substancias. Ex: densidade, temperatura de fuso, de ebulio e de liquefao, solubilidade, cor, cheiro, etc.

Ponto de fuso Quando um slido aquecido passa a lquido, da-se a fuso. As partculas da rede cristalina absorvem energia e a amplitude das suas vibraes aumenta cada vez mais at toda a estrutura do cristal se rompe com a formao da fase lquida. Enquanto coexistem a fase lquida e slida a temperatura se mantm inaltervel. A temperatura constante em que se processa a converso da fase slida em lquida denomina-se ponto de fuso. No ponto de fuso do slido o calor utilizado principalmente para a distruio do retculo, permitindo que as partculas adquiram a liberdade de movimento caracterstica do estado lquido. Por isso durante a quebra do retculo cristalino no h aumento da temperatura o ponto de fuso do lquido.

Exemplo: Naftalina Ponto de fuso: 80,55 oC Ponto de ebulio: 218 oC A naftalina na fase slida transforma-se em naftalina na fase lquida a temperatura de 80 oC. Isto , a naftalina por aquecimento funde. Isto quer dizer que a naftalina comea a liquefazer-se e liquefaz-se completamente a temperatura de 80oC. A esta temperatura que caracterstica da naftalina pura chama-se ponto de fuso da naftalina.

Ponto de solidificao Quando um lquido gradualmente esfriado, a energia cintica mdia das partculas diminui progressivamente. A uma certa temperatura a magnitude das forcas de atrao ultrapassa a energia cintica e a substancia cristaliza-se. Desde o momento em que aparecem os primeiros cristas na massa lquida at aquele que esta se tenha solidificado totalmente, a temperatura se mantm constante. A temperatura constante em se forma a fase slida chamada ponto de solidificao. Depois de completado o processo de solidificao a temperatura continua a baixar.

60

As temperaturas de fuso e de ebulio das substancias permanecem constantes enquanto ocorre a mudana de estado. Enquanto que os sistemas contendo misturas de substancias ocorrem variaes de temperatura durante a fuso e ebulio. As substancias puras possuem ponto de fuso e ponto de solidificao caractersticos. Quando a substancia no pura o ponto de fuso inferior ao normal. O ponto de fuso e o ponto de solidificao de uma substancia so numericamente iguais. Elas podem ser definidos como sendo a temperatura em que as fases slida e lquida de uma substancia se acham em equilbrio.

Descrio das experincias Exp 1: Determinao do ponto de fuso e de solidificao do Naftaleno Objectivos Determinar o ponto de fuso e solidificao do Naftaleno

Materiais Tubo de ensaio Termmetro Copo de Backer Fonte de calor (fogo ou bico de Bunsen)

Substncias Naftaleno (Cnfora) gua

Procedimentos 1. Coloque uma quantidade muito pequena de Naftaleno num tubo de ensaio. 2. Em seguida introduz um termmetro (pode-se utilizar o termmetro como agitador). 3. Coloque o tubo de ensaio num copo de Backer contendo gua. Tenha cuidado para no deixar entrar gua no tubo de ensaio. 4. Aquea lentamente a gua e observe com rigor a temperatura a que se funde o Naftaleno. 5. Deixe arrefecer o tubo e anote a temperatura a que se o Naftaleno se solidifica. 6. Compare o valor da temperatura obtida com a do livro de tabelas.

61

O Naftaleno funde-se a 78 oC, isto , a esta temperatura o Naftaleno passa para o estado lquido. Ao deixar-se arrefecer o tubo de ensaio solidifica-se. A solidificao inicia a mesma temperatura em que o Naftaleno se funde. No livro de tabelas a temperatura de fuso do Naftaleno de 80,5 oC.

Ponto de ebulio a temperatura em que um lquido passa a vapor. A presso mxima de vapor do lquido, que a presso que o gs exerce sobre as paredes do recepiente no estado de equilibrio em recepiente hermeticamente fechado. A presso de vapor de um lquido reflete a intensidade das foras de atrao intermoleculares. Uma alta presso de vapor de um lquido significa que um grande nmero de molculas escapamda fase lquida para a fase de vapor, portanto, as foras de atrao intermoleculares nesse lquido devem ter pouca intensidade. A presso de vapor de um lquido aumenta com o aumento da temperatura porque aumenta a energia cintica das molculas. Portanto, um maior nmero de molculas pode vencer as traes intermoleculares e passar para a fase de vapor. A ebulio ocorre quando a temperatura em que a presso de vapor de um lquido se iguala a presso externa. Pois, nessas condies, as molculas de vapor vencem a presso externa. Portanto, ponto de ebulio de uma substancia a temperatura na qual a presso de vapor do lquido igual a presso externa.

Evaporao e ebulio A evaporao e a ebulio so conceitos parecidos. Ambos referem-se a passagem do estado lquido ao estado gasoso. A diferena fundamental entre eles que a ebulio ocorre quando a substancia atinge a temperatura de mudana de estado. o que acontece cona gua quando atinge os 100 oC. Enquanto que a evaporao ocorre a temperaturas inferiores. A gua de um lago por exemplo esta em constante processo de evaporao, mesmo a uma temperatura de 30 0C.

Vapor e gs O estado gasoso um estado de agregao da matria em que os seus constituintes esto muito afastados, com baixa interao entre si. Uma substancia no estado gasoso pode passar ao estados lquido com o abaixamento da temperatura ou pelo aumento da presso. Para cada substancia existe uma temperatura crtica acima da qual ela s pode retornar ao estado liquido com o abaixamento da temperatura, ou seja, variaes de presso no provocam a mudana para o estado liquido, trata-se de um gs. Abaixo da temperatura crtica, a substancia pode facilmente mudar para o estado lquido, pelo resfriamento ou simples compresso, trata-se de vapor. No caso do vapor a mudana de estado para liquido da-se facilmente J a mudana de estado de um gs exige uma temperatura muito baixa. 62

Assim, em temperatura ambiente temos gs O2 e vapor de gua. Ambos esto no estado gasoso, s que o oxignio que se respira no deixara de ser gs no ambiente, pois isso s ocorrer a uma temperatura de 218
o

C, enquanto que o vapor de gua pode se condensar se encontrar uma parede fria em seu caminho.

Descrio da experincia Exp 1-a: Determinao do ponto de ebulio da gua Objectivo: Determinar o ponto de ebulio da gua

Materiais Termmetro Tubo de ensaio Fonte de calor (Bico de Bunsen ou fogo) Aparas e pedacinhos de vidro

Substncias gua

Procedimentos 1. Introduza um pouco de gua (cerca de 10 ml) num tubo de ensaio e mergulhe um termmetro mantendo o reservatrio abaixo do nvel da gua sem tocar o fundo do tubo de ensaio. 2. Acrescente as aparas ou os pedacinhos de vidro para evitar uma ebulio tumultuosa e projeces da gua.

Experincia 1-b: Determinao do ponto de ebulio Objectivo: Determinar o ponto de ebulio da gua

Material Balo de fundo chato Rolha perfurada Termmetro Fonte de calor Vareta de vidro Tubo de ensaio Copo de precipitao 63

Tubo de vidro Pedra pomes

Substncias Etanol gua desionizada Cloreto de sdio

Procedimento 1. Coloque 100 ml de gua no balo de fundo chato e um pouco de pedra pomes. 2. Introduz o termmetro e o tubo de vidro na rolha e esta na boca do fogo 3. Aquea a gua ate a ebulio e registe esse valor de temperatura 4. Idem aos pontos 1, 2, 3 usando soluo aquosa de NaCl 5. Para o tubo de ensaio verte gua e etanol na proporo em volume de 3 para 1. 6. Efectue a montagem e registe a temperatura de abulio da mistutra gua e etanol. Nota: a pedra pomes utilizada em pequena quantidade e deve ser substituda em cada um dos ensaios realizados, tendo o seu uso a finalidade de evitar ebulies tumultuosas. Registos : P. E. da gua desionizada____ P. E. da mistura de etanol_____ P.E. da soluo aquosa de NaCl_____ A experincia mostra-nos que a temperatura a que a gua entra em ebulio de 100 oC em condies normais de presso. Devem ser referidas as condies de presso quando medido o ponto de ebulio de qualquer lquido, pois, esta grandeza varia com a presso. Por exemplo, no cimo da montanha a gua ferve a uma temperatura inferior aos 100 oC porque a presso menor. O ponto de ebulio da soluo aquosa de NaCl ligeiramente superior ao da gua, verificando que quanto mais concentrada for a soluo aquosa de NaCl, maior a sua temperatura de ebulio em relao a gua. O ponto de ebulio da mistura gua-etanol inferior a 100 oC apresentando um valor intermdio do P.E. do etanol e do P.E. da gua. A mesma experincia pode ser realizada com arrefecimento, verificando-se, neste caso, o ponto de solidificao. A gua pura a primeira a solidificar. A soluo aquosa de sal solidifica-se a uma temperatura ligeiramente inferior que ser tanto menor quanto mais concentrada, em sal por soluo

Exp. 1-c: Determinao do ponto de ebulio de um lquido puro 64

Objectivo: Determinar o ponto de ebulio de um lquido puro

Material Barmetro Bico de Bunsen Cronmetro Suporte Universal Termmetro Tubo de ensaio

Reagentes gua destilada Etanol Metanol Propanona

NOTA: Os lquidos inflamveis requerem cuidados no aquecimento, usar de preferncia, placa de aquecimento em vez de chama, aquecimento indirecto por banho-maria.

Procedimento 1. Efectuar a montagem 2. Registar a temperatura do termmetro de 2 em 2 segundos ou de 5 em 5 minutos, durante o aquecimento e organizar uma tabela para cada substancia ensaiada 3. Construir o grfico da temperatura em funo do tempo.

Densidade Massa e volume so propriedades gerais da matria, ou seja, so propriedades que qualquer material tem em funo da quantidade. A razo entre a massa e o volume de um objecto depende do material do qual feito, ou seja, uma propriedade especfica de cada material, a qual se d o nome de densidade. Sendo uma propriedade especifica que expressa uma relao de medidas, a densidade considerada uma grandeza, que expressa quanto h de massa por unidade de volume de um dado material.

Descrio da experiencia 65

Exp.2: Determinao da densidade do Cobre e da Grafite Objectivo: Determinar a densidade do Cobre e da Grafite Material Proveta graduada Balana

Substncias gua Pedaos de Cobre Pedaos de Grafite

Procedimentos 1. Mede a massa de um dos pedaos de cobre e registe o valor (ml) 2. Coloque a gua na proveta e anote o seu volume (Va) 3. Introduz o pedao de cobre na proveta j com gua e registe o novo volume(Vt) 4. Calcule o volume da amostra de cobre (V=Vt-Va) 5. Mede agora a massa conjunta das duas amostras de Cobre (m2) 6. Determine, tal como anteriormente, o volume conjunto das duas amostras de Cobre (Va). 7. Repita as operaes de 1 a 6 utilizando trs amostras de Cobre 8. Proceda de igual modo com 1, 2, 3 pedaos de grafite 9. Coloque os dados obtidos, preenche um quadro semelhante ao da figura. Cobre Massa (g) Volume (ml) Grafite Massa (g) Volume (ml)

10. Com os valores registados no quadro calcule para cada par de valores (massa, volume, o quociente m/v que vira acompanhado da unidade g/ml)

Questes 1. Porque flutua o gelo na gua se tambm gua.

66

A experincia realizada mostra que para uma dada substancia e a uma dada temperatura: - constante a razo m/v; -esse valor constante difere de substancia para substancia A este quociente m/v chamamos densidade ou massa volumtrica e deve vir acompanhada da respectiva unidade, neste caso g/cm3 ou g/ml. A densidade de uma substancia numericamente igual a massa contida em cada unidade de volume dessa substancia e uma grandeza fsica que permite pois caracterizar cada substancia. Representa-se pela letra grega (ro).

m v

Unidade: g/cm3

Propriedades qumicas So as caractersticas que se relacionam com a participao das substancias em reaces qumicas com outras substancias. As propriedades qumicas relacionam-se as transformaes qumicas que as substancias podem sofrer.

6.2. Mtodos de separao de misturas 6.2.1. Cromatografia A cromatografia uma tcnica de separao utilizada na separao de substancias aromticas e de corantes. A cromatografia aplica-se quando dadas as semelhanas das propriedades dessa substancia, difcil separa-las de outro modo. um mtodo delicado e baseia-se na propriedade que algumas substancias tem de fixarem superficialmente (adsorverem) outras, de um modo diferencial (agarram mais facilmente umas substancias que as outras). Em geral, as substancias que se pretendem separar so de cores diferentes, embora a mistura no mostre tal facto. Nela existe sempre um material capaz de fixar, em uma superfcie, a substancia que esta sendo separada. O trabalho ocorre em duas fases: Fase estacionria: na qual ocorre a fixao das substancias que est sendo separada na superfcie de um outro material. fase adsorvente (uma substancia que agarra) que pode ser um simples papel de filtro, um pau de giz ou uma coluna de adsoro prpria. Ao fazer passar a mistura, as substancias so adsorvidas separadamente obtendo-se, no material adsorvente, regies diferentemente coloridas, constituindo o cromatograma, que como um registo das diversas substancias presentes na mistura. 67

Fase mvel: na qual um solvente fluido (liquido ou gs) arrasta o material a ser isolado.

Como as substancias possuem propriedades diferentes so arrastadas com maior velocidade e outra com menor. Por causa dessa diferena de velocidade as vrias substancias da mistura migram de diferentes maneiras sobre o material (fase estacionria) ficando aderidas a ele em locais distintos. A cromatografia e uma operao que consiste na separao dos componentes de uma mistura e que se basea nas diferentes velocidades a que cada um dos solutos e arrastado por um determinado solvente num meio poroso aproppriado. Baseia-se em fenmenos de adsoro em que se pode identificar: A fase estacionaria : constituda por um slido. A fase mvel: constituda por um fluido e desenvolvimento: o eluente. Os componentes a separar so adsorvidos superfcie da fase estacionaria, sendo o factor que condiciona a separao, a diferena de afinidade das substancias para a fase slida e para o eluente. A localizao das zonas em que se fixam as diferentes substancias depende da afinidade de cada substancia para a fase estacionaria e da solubilidade de cada substancia no eluente. Interpretao do cromatograma: Anlise do grau de pureza de uma amostra; Determinao do nmero de componentes existentes numa mistura; Concluir sobre a identidade de uma substancia. Rf (Rate of Flow) Rf uma grandeza que exprime a razo entre a distancia percorrida pela substancia ao longo da placa e a distancia percorrida pelo eluente. RF=
a x

a=distancia desde o ponto de aplicao ao centro da mancha x=distancia desde o ponto de aplicao at a linha da frente do solvente. Rf um valor constante para cada substancia se forem usadas as mesmas condies operacionais. Ele um valor indicativo, mas no conclusivo, pois, apenas pode fornecer uma indicada da possvel identidade da substancia, mas no permite tirar concluses seguras. Para se poder concluir de uma forma segura a identificao de uma dada amostra recorre-se a utilizao de substancias padro que se sujeitam a um desenvolvimento cromatogrfico determinando-se os respectivos Rx (Rx nestes casos toma a designao de Rx). 68

Conclui-se da identidade de uma amostra por comparao dos Rf e Rx obtidos.

Descrio das experincias Experincia 3-a: Separao dos diferentes constituintes corados das folhas verdes por cromatografia

Objectivo: Separar mistura de corantes aplicando o mtodo da cromatrografia

Material Tesoura Almofariz Copo de precipitao Pau de giz branco Funil Papel de filtro

Substncias Ervas Folhas verdes Areia Metanol

Procedimentos 1. Cortam-se 2 a 4 folhas verdes que se colocam no fundo do almofariz 2. Seguidamente, dispem-se sobre as folhas uma camada fina de areia, cobre-se de metanol e trituramse todos os ingredientes at se obter uma papa. 3. Filtra-se esta papa para um copo de precipitao onde se introduz em seguida o pau de giz. Ao fim de algum tempo, caso haja necessidade, adiciona-se mais algumas gotas de metanol. Aps a experincia, o pau de giz mostra-nos o cromatograma obtido a partir da mistura verde de folhas. Experincia 3-b: Aplicao da cromatografia em papel na separao de corantes em pastilhas de chocolate Objectivo: Separar uma mistura de corantes aplicando a cromatografia 69

Materiais Lamparina Proveta de 25 ml ou frasco graduado Fundo de garafo de vdro transparente de 2 ml Garrafa transparente de refrigerante de 2ml com gargalo, cortado Papel de filtro Tesoura Rgua Lpis Palito de dente Pipeta de Pasteur (conta gotas) Tubos de ensaio Fio de l Vidro de relgio ou placa de petri

Substncias 4 pastilhas coloridas de confetti (amarela, vermelha, azul, laranja) Vinagre domstico branco Soluo de amnia domestica incolor Papel indicador de PH gua destilada Soluo de NaCl 5% em gua destilada

Procedimentos 1. Coloque cada uma das pastilhas em um tubo de ensaio com uma quantidade de vinagre branco suficiente para cobrir as pastilhas. 2. Aquea os tubos separadamente em banho-maria ate a camada colorida se dissolver e os doces ficarem com a cor branco. Isto acontecer rapidamente, portanto, tenha cuidado para no dissolver nenhuma parte da camada branca abaixo da camada colorida ou do interior das pastilhas. 3. Cuidadosamente transfira as solues com os corantes para outros tubos de ensaio limpos. No transfira nenhum sedimento. 4. Para extrair o corante dessa soluo, coloque o fio de l e 3ml de vinagre no tubo de ensaio que contem a soluo do corante. A utilizao de l na extrao deve-se ao facto desta possuir propriedades polares que fazem com que os corantes, principalmente os artificiais, sejam retidos preferencialmente nesse material 70

5. Aquea esse tubo em banho-maria por aproximadamente 5 min, mexendo ocasionalmente. Quando toda a tintura for removida, a soluo ter uma cor branca e o fio de l a cor do corante. 6. Remova o fio de l e enxugue em gua de torneira. Repita esse procedimento para outros corantes, utilizando um pedao de fio para cada cor. 7. Para remover o corante, coloque cada fio em um tubo de ensaio e adicione cerca de 5 ml de soluo de amnia domstica. Teste a soluo final para ver se esta est bsica , caso ainda, adicione mais 1 ml de soluo de amnia domestica e teste novamente . repita esse procedimento ate que a soluo corresponda a um meio bsico. 8. Aquea em banho Maria os tubos de ensaio com a l e soluo de amnia por 5 min para evaporar suavemente o solvente e concentrar o corante. No caso de todo o solvente evaporar, interrompa o aquecimento e adicione uma ou duas gotas de gua destilada e misture. 9. Corte um pedao de papel de filtro de 10x15 cm e dobre-o de maneira sanfonada. 10. Adicione a solua de NaCl no garrafo at uma altura aproximadamente 0,5 cm. 11. Tape a cuba com a garrafa de refrigerante de forma que tenha certeza de tocar no fundo 12. Usando um lpis (no pode ser caneta de qualquer espcie), trace uma linha acima da parte inferior do papel cromatogrfico (aproximadamente 1cm). 13. Usando um palito de dente, adicione um pouco de cada corante em um ponto ao longo da linha que voc traou, no mesmo papel. Use um palito prprio para cada corante. Se adicionar o corante usando um capilar sobre a linha traada, e este se espalhar muito, descarte o papel e comece a adio do ponto em um novo papel. 14. Coloque o papel na cuba para correr o cromatograma. 15. Remova-o quando os corantes deixarem de se mover e deixe-o em uma superfcie limpa e seca, preferencialmente em um papel toalha branco. 16. Trace uma linha onde o solvente parou. 17. Deixe secar o papel.

Questes 1. Quais os resultados esperados se os 4 corantes forem misturados em um nico tubo de ensaio e posteriormente analisados por cromatografia de papel? 2. O que ocorreria com a ordem de aparecimento das manchas de papel se a fase mvel fosse alterada para um solvente apolar? 3. Qual o principio qumico envolvido na extrao do pigmento para a l? 4. Quais so as principais diferenas entre corantes naturais e artificiais?

71

Nesta experincia possvel observar que cada um dos corantes apresentara uma migrao sobre o papel (fase estacionaria) diferente para cada caso. No entanto em que a fase mvel se desloca de maneira ascendente sobre o papel, h processos de interao intermoleculares entre os componentes em anlise, os corantes e as duas outras substancias: a fase mvel (soluo de NaCl) e a fase estacionaria (celulose, rica em grupos hidroxila OH terminais). Assim, em funo das caractersticas de cada corante haver diferenas entre as intensidades dessas interaes. Caso a substancia que caracteriza um determinado corante apresenta alta polaridade, espera-se que interaja mais facilmente com o papel (fase estacionaria) do que com a soluo de NaCl ( fase mvel). Desta forma a migrao deste corante ocorrer mais lentamente se comparada a de um outro que apresente uma polaridade menor . isto ocorre porque a fase estacionaria apresenta diversos grupos polares que atraem as molculas polares, dificultando assim sua migrao na dirreco da fase mvel. 6.2.2. Extrao Descrio da experincia Exp.4: Extrao do Acido ctrico do limo Objectivo: Separar componentes de uma mistura atravs da extrao

Materiais Expremedeira Copo de backer Papel indicador Pano de algodo Fonte de calor (fogo ou bico de bunsen) Agitador magntico Papel de filtro Termmetro Placa de cristalizao/vidro de relgio

Substncias Limo Soluo de Amonaco Soluo de CaCl2 (5,83 CaCl2 em 17,5 ml de gua destilada) gua destilada 72

Acido Sulfrico concentrado

Procedimento 1. Com ajuda da exprimedeira, exprimir trs limes num co de backer a fim de obter o sumo de limo (80-130 ml) 2. No copo com sumo de limo introduz soluo de amonaco a 25% at atingir o meio bsico, testar com papel indicador de PH, neste caso toma a cor amarelo escuro. 3. Filtra-se o sumo com pano de algodo 4. Ao filtrado adiciona-se 5 ml de CaCl2 5. Submete-se ao aquecimento ate 80 oC sob agitao (4-6 min) 6. Filtrar o precipitado formado com ajuda de papel de filtro (previamente humidecido co algumas gotas de gua destilada 7. Lavar o precipitado duas vezes com gua quente 8. introduz gota a gota 10 ml de Acido sulfrico concentrado 2M (PH=2) 9. Submeter a soluo ao aquecimento ate a fervura de 2 a 4 min 10. Apos o arrefecimento, filtrar com o papel de filtro; Colocar o arrefecimento numa placa de cristalizao por 1 semana.

3. Fenmenos Fsicos Classe: Unidade didctica: Tipo de experincia: Exp.5. Fenmenos fsicos Objectivo: Verificar a caracterstica de um fenmeno fsico

Material Tubo de ensaio Esptula Rolha de cortia Fonte de calor (fogo ou bico de bunsen) Pina de madeira

73

Substncias Iodo ( nocivo e txico, evite a inalao de seus vapores)

Procedimentos 1. Com ajuda de uma esptula coloque um pouco de Iodo num tubo de ensaio e descreve seu aspecto fsico, referindo-se a cor, ao brilho, estado fsico, etc 2. Tape o tubo de ensaio com a rolha 3. Acende o bico de Bunsen e aquece o fundo do tubo de ensaio por algum tempo. 4. Apague o Bico de Bunsen e deixe arrefecer o tubo de ensaio. 5. Anote as transformaes ocorridas no iodo. O Iodo slido que cinzento-escuro, pelo aquecimento transforma-se em vapor de Iodo, de cor violeta, que por arrefecimento, retoma ao estado slido voltando ao aspecto inicial.

6.4. Reaes Qumicas 6.4.1. Esterificao Os steres so compostos que resultam da reaco entre um cido e um lcool, so derivados dos cidos carboxlicos , em que o hidrognio da carboxila (COOH) foi substitudo por um grupo alquila (COOR). Assim, a frmula geral dos steres RCOOR. Os steres podem ser obtidos por meio de reaces de cidos carboxlicos com lcoois em meio acido, esterificao. O cido actico e o lcool etlico reagem entre si produzindo acetato de etilo de cheiro agradvel e gua.

C2H5COOCH3+H2O CH3COOH+C2H5OH H

Esta reaco processa-se lentamente. O cido sulfrico funciona como catalisador da reaco , acelerando-a.

Os steres de baixa massa molecular so lquidos, volteis e apresentam cheiro agradvel. A medida que a massa molecular aumenta os steres vo se tornando viscosos, como os cidos graxos, at chegarem a gorduras e ceras. Nesse caso passam a ser chamados de lpidos. Encontram-se, por exemplo, na flor da larangeira, bananeira e anans. Muitos sabores e odores de alimentos se devem a mistura complexa de substancias organicas, nas quais predominam os steres. As substancias que conferem tanto o sabor como o odor de um alimento ou bebida so chamados agentes 74

flavorizantes. Desse modo a indstria alimentcia vem isolando e sintetizando diversos steres para serem usados como flavorizantes. Alm de estar presentes os triglicrideos, visto que estes so formados por uma molcula de glicerol com trs cidos graxos os steres esto presentes nos polisteres, e um deles constitui o componente ativo da aspirina: o cido acetil saliclico.

Descrio da experincia Exp.6: Esterificao: obteno de ster Classe: Unidade didctica: Tipo de experincia: Objectivo: Produzir ster a partir de um cido e um lcool.

Materiais Copo de 250 ml Tubo de ensaio Fonte de calor (fogo/bico de bunsen)

Reagentes lcool Etlico Acido Actico Acido Sulfrico concentrado

Procedimentos 1. Deite cerca de 125 ml de gua no copo e aquea ate a ebulicao 2. Introduza num tubo de ensaio 2ml de lcool etlico e 3ml de Acido actico 3. Junte com precauo, 1ml de acido sulfrico concentrado a mistura do tubo de ensaio. 4. Agite ligeiramente 5. Mergulhe o tubo de ensaio contendo a mistura no copo com gua quente, durante alguns minutos 6. verte o contedo do tubo de ensaio num copo com gua salgada (soluo saturada) 7. observe que o ster fica a sobrenadar 8. Mergulhe uma pequena tira de papel no sobrenadantee note o agradvel cheiro a fruta. 75

6.3.1. Saponifio Os sabes so constituidos por sais que se obtem fervendo gorduras de origem animal e vegetal, juntamente com Hidrxido de Sdio ou Hidrxido de Potssio. Os steres podem sofrer hidrlise. Se a hidrlise alcalina (NaOH, H2O) for efectuada com um ster de cido graxo obtem-se um sal de acido graxo que recebe genericamente o nome de sabo. Os sabes so sais derivados de cidos carboxlicos de cadeia carbnica que contem 9 a 17 tomos de carbono, ligados a COOH. O tomo de Hidrognio do acido (H+) substitudo por ies de sdio (Na+) e potssio (K+) ou anies (NH4+) RCOOH Acido RCOONa Sabo

RCOR1 + NaOH OH RCOONa + R1OH

As Gorduras so steres de um lcool triatmico (Glicerina) e de cidos carboxlicos. Formam-se a partir de vrios cidos. So steres de cidos carboxilicos superiores saturados e insaturados: cido palmtico:C15H31COOH Acido esterico: C17H35COOH Acido olico: C17H33COOH Acido Linolico: C17H31COOH Acido butirico: C3H7COOH Acido caprico: C5H11COH Com a hidrlise das gorduras obtem-se a Glicerina, cidos carboxlicos e sabes. A glicerina e os cidos carboxlicos obtem-se durante a hidrlise das gorduras em meio aquoso, acido ou neutro, por aquecimento. Para obteno do sabo, os cidos aquecem-se com uma soluo de NaOH e NaCl, o que provoca a aglutinao dos sais (o sabo) a superfcie sob forma de uma pelcula densa. A massa branca que se obtm o sabo. O sabo insolvel em NaCl, por isso, se juntou NaCl para se obter sabo separado da gua. emos como reagente fundamental a gordura animal ou vegetal. A reaco pode considerar-se realizada em duas etapas: 1a etapa: as gorduras em presena de gua e por aquecimento desdobram-se em glicerol e cidos gordos componentes dessas gorduras, como o acido olico, acido palmtico, acido esterico. 2a etapa: ao adicionar-se a mistura a soluo aquosa de NaOH ou KOH, esta vai reagir com os cidos presentes formando o sal gordo respectivo, sabo. 76

Globalmente a saponificao pode representar-se pelo seguinte esquema global: Gordura + Base Sabo + Global Apos a saponificao completa adiciona-se a mistura uma soluo concentrada de NaCl que permite separar o sabo dos restantes constituintes . um sabo pode ser de Sdio ou de potssio, consoante a base com o qual foi fabricado, quer ums quer outros tem as mesmas propriedades apenas diferindo na dureza: os de sdio so duros enquanto que os de potssio so moles.

Como actuam os sabes Nos lquidos, existem foras de interao entre as espcies que os constituem, chamadas foras de coeso que se distribuem em todas as dirreces. No entanto, na superfcie do lquido, as molculas interagem apenas com as molculas ao seu lado e abaixo. Como resultado dessas foras que esto dirigidas para baixo e para os lados as molculas das superfcie ficam mais coesas do que as molculas do interior do lquido, cujas foras de coeso esto distribudas em todas as dirreces. Isto o que se chama de tenso superficial. As substancias que diminuem a tenso superficial da gua chamam-se agentes tensoativos ou surfactantes. Diminuir a tenso superficial facilita a limpeza, pois a gua passa a penetrar nos locais sujos com mais facilidade. Os agentes surfactantes so formados por molculas que possuem uma longa cadeia carbnica apolar e um grupo funcional polar em sua extremidade. Essas substancias esto presentes nos sabes e detergentes e se misturam com leo e gorduras, removendo-as. A extremidade inica denominada hidroflica, em virtude de formar ligaes intermoleculares com gua. A outra extremidade, hidrofbica, forma ligaes intermoleculares com as gorduras. Alm de aumentar o poder de penetrao da gua, os agentes surfactantes dissolvem as molculas de substancias gordurosas, o que no acontece com a gua. Descrio da experincia Exp.7: Saponificao: obteno de sabo Classe: Unidade didctica: Tipo de experincia: Objectivo: Produzir sabo

Material Bquer de 100 ou 250 ml (ou lata vazia de leite em p, que no seja de zinco ou de alumnio) Balana (pode ser de uso domstico) Pipeta graduada (ou copos medidores) 77

Bico de Bunsen ou lamparina Uma colher de madeira ou palito grosso de madeira Uma forma pequena de metal ou de plstico (pode ser uma embalagem vazia de margarina) Mascara de dentista

Reagentes 50 g de gordura animal (sebo) 2,5 g de soda caustica (NaOH) 30 ml de gua morna 50 ml de lcool

Procedimentos 1. Aquea 50 g de gordura animal no Becker aquecendo-o cm bico de Bunsen. Em seguida reserve-o para esfriar. 2. Usando uma mascara de dentista, o professor pode dissolver com cuidado os 2,5 gramas de NaOH em um pouco de gua morna. Tanto o slido quanto a soluo so corrosivos e seus vapores so irritantes se respiramos. 3. Adicione a gordura derretida, com agitao lenta e constante, o lcool e a soluo de NaOH. 4. Passa a mistura a forma e em seguida deixe em repouso para esfriar.

6.5. Cintica Qumica Cintica Qumica a parte da Qumicafisica que estuda os mecanismos e as velocidades das reaes qumicas. Velocidade de reaco a quantidade de reagentes consumidos em determinado intervalo de tempo.

6.5.1. Factores que influenciam a velocidade das reaces A concentrao dos reagentes Para que ocorra uma reaco qumica os reagentes devem estar em contacto. A nvel molecular o contacto implica choques entre as partculas dos reagentes. Em casos de choques pouco frequentes a velocidade da reaco ser pequena. Se o nmero de choques para em intervalo de tempo for aumentando, a velocidade da reaco tambm aumentar. Uma forma de aumentar a frequncia dos choques aumentar a concentrao dos reagentes, isto aumentar o nmero de partculas por unidade de volume.

78

Lei de Guldberg e Waage: a velocidade de uma reaco qumica proporcional a massa activa da substancia reagente (massa=concentrao molar). A velocidade de uma reaco qumica proporcional ao produto das concentraes dos reagentes, elevados a uma potncia igual ao coeficiente com que cada substancia entra na equao balanceada da reaco. Teoria das colises: A velocidade de uma reaco qumica proporcional ao nmero de colises por segundo entre as molculas dos reagentes. Aumentando a concentrao dos reagentes, aumenta o nmero de colises por segundo e portanto aumenta a velocidade da reaco.

Descrio das experincias Experincia 8-a: Influencia do estado de diviso dos reagentes slidos na velocidade de um sistema reacional. Objectivo: Verificar a influncia do estado de diviso dos reagentes na velocidade de uma reaco

Material 3 Tubos de ensaio e suporte respectivo 3 Bales pequenos de boa elasticidade e de cores diferentes, se possvel Vareta Pipeta graduada e pompete Almofariz e mo respectiva Fio para prender os bales

Reagentes Acido clordrico (cuidado: corrosivo) Calcrio

Procedimentos 1. Nos trs tubos de ensaio coloque trs pedaos de calcrio de igual massa, mas tratados de maneiras diferentes : um inteiro (A), outro dividido em trs ou quatro pedaos (B), e o outro triturado no almofariz (C). 2. Nota; o triturado o de maior estado de diviso (tubo C) 3. Utilizando a pipeta e a pompete, deite 5ml de HCl num dos bales 79

4. Ajuste a boca do balo a do tubo de ensaio com cuidado, de modo a que no verta nenhum acido no calcrio que j se encontra no tubo. 5. Ata bem a boca do balo a do tubo de ensaio e coloca o conjunto no suporte. 6. Proceda de modo idntico com os outros 2 bales e os tubo Calcrio 7.Anota o que se observa dentro dos tubos de ensaio e regista o tempo que demora cada balo a subir. Em qualquer dos tubos se liberta um gs que vai dilatar os bales: o Dixido de Carbono. O balo que dilata mais depressa o que corresponde ao tubo C que contm o calcrio triturado. Em qualquer dos tubos de ensaio se processa a reaco entre Calcrio e o Acido Cloridrico com produo de um gs, o CO2 e formao de outra substancia, Cloreto de Clcio que fica na soluo aquosa. O Dixido de Carbono ocupa o espao disponvel no tubo e no balo. Quanto maior for a massa do gs libertado maior o volume que ele ocupa. Se os bales tiverem elasticidade suficiente dilatar-se-o a medida que o gs se vai formando. Dos trs bales o que se dilata mais o que corresponde ao calcrio triturado. A velocidade da reaco maior, sendo o estado de diviso do calcrio o nico factor diferente entre os trs sistemas reacionais. Quanto maior for o estado de diviso de um reagente slido, maior a velocidade da reaco em que ele participa.

Experincia 8-b: Influncia do estado de diviso e da quantidade dos reagentes na velocidade da reaco Objectivo: Verificar a influencia do estado de diviso e da quantidade dos reagentes na velocidade da reaco

Materiais Tubos de ensaio

Substancias Casca de ovo Vinagre

Procedimentos 1. Partir em pequenos pedaos a casca de ovo seca 2. Num almofariz triture uma parte da casca de ovo seca at ficar em p 80

3. Em dos tubos de ensaio introduza respectivamente 1 g de casca de ovo em p e 1 g de casca de ovo empedaada. 4. Em tubos de ensaio acrescente respectivamente 5 ml de vinagra e controle o tempo de reaco nos dois tubos. 5. Repita a mesma experincia apenas com casca de ovo triturada usando as seguintes quantidades 0,5 g; 1g; 1,5 g e 2 g e controle o tempo em cada caso.

Questes 1. Represente a equao da reaco em forma inica. 2. Em qual dos tubos de ensaio a reaco ocorre com maior velocidade. Porque? 3. Esboce o diagrama da velocidade em funo da temperatura para cada experincia.

6.6. Indicadores Indicadores de PH so substancias, cidos ou bases muito fracos, ou ainda substancias anfteras, cuja cor muda com a variao de PH. A mudana de cor de um indicador chama-se viragem. Ela no brusca, nas sim gradativa e podem ser observadas varias matrizes da mesma cor. Cada matriz corresponde a um valor determinado de PH. O intervalo de viragem, isto , o conjunto de matrizes entre a cor inicial e a cor final do indicador compreende, muitas vezes, varias unidades de PH. Este intervalo de PH a zona de viragem do indicador. Os indicadores apresentam-se sob forma de solues que podem ser aquosas ou no aquosas (a fenolftaleina por exemplo apresenta-se sob forma de soluo alcolica). Existem ainda tiras de papel que esto impregnadas de indicadores o caso do papel indicador de tornessol e do papel indicador universal. Todos os indicadores apresentam uma cor cida diferente da cor bsica o que permite distinguir as solues de carcter acido das solues de carcter alcalino ou bsico. Podem ainda apresentar uma cor diferente das anteriores em solues neutras.

VII. Indicadores Naturais Classe: Unidade didctica: Tipo de experincia:

Descrio da experincia

81

Experincia 9: Indicadores caseiros Objectivos: Produzir indicadores a partir de plantas; Determinar as cores dos indicadores preparados em solues de PH. Material Almofariz e respectiva mo Condensador de refluxo vertical Balo de vidro Pedaos de pedra pomes Tina de vidro para banho Maria Suporte, trip, bico de bunsen Funil de filtrao Copo de precipitao Suporte de funil Papel de filtro Frasco molhado diferentes

Reagentes Etanol Materiais vegetais fortemente corados

Nota: sugere-se a couve-roxa, ptalas de rosas vermelhas folhas verdes. No entanto, experimenta-se outras.

Experincia A 1. Corte em pequenos pedaos uma folha verde para o almofariz e triture bem. 2. Adicione 10 ml de etanol e 10 ml de gua, continuando a triturar. 3. Transfere a mistura para o balo de vidro e junta-lhe alguns pedaos de pedra pomes. 4. Adapta-se o condensador de refluxo vertical a boca do balo de vidro, efectuando a montagem da figura. 5. Deixe a mistura em ebulio suave, durante cerca de 15 a 20 minutos, tempo em que devera ser suficiente para os pedaos de matria vegetal se apresente descorados. 6. Deixe arrefecer o balo e, em seguida filtra-se a mistura para o copo de precipitao. 7. Guarde o extracto corado obtido num frasco conta-gtas devidamente rotulado. 8. Proceda de modo idntico com os outros materiais vegetais. 82

Experincia B Determinao de cores dos indicadores preparados em solues de diferentes PH.

Material Tubos de ensaio Suporte respectivo Vareta e pipeta

Substancias Os indicadores naturais preparados Solues de PH conhecido Nota: s solues sero fornecidas pelo professor. Sugerem-se as seguintes solues _Soluo de HCl - Soluo DE HCl -Solucao de NH4Cl -Agua 0,1M 0,001M 0,5 M PH=1 PH=3 PH=5

Exp.10: Preparao de solues Objectivo: Determinar da massa necessria para a preparao da soluo de 0,1 M de Cloreto de Sdio.

Material 1 Balo volumtrico de 500 ml Balana analtica Proveta graduada de 50-100 ml

Substancias 50 g de Cloreto de Sdio (sal de cozinha) gua destilada

83

Procedimentos Pese a massa necessria (segundo os seus clculos) de NaCl para a preparao da soluo de 0,1 M de Cloreto de Sdio e introduz essa massa num balo volumtrico de 500 ml. Acrescente no balo volumtrico de 500 ml, gua destilada sob agitao at a marca.

Tarefas 1. Efectue os clculos para a determinao da massa de cloreto de sdio necesaria para preparar: a) 2M de soluo de Cloreto de Sdio; b) 0,5M de Soluo de Cloreto de Sdio 2. Determine o volume de gua necessria para deluir a soluo de 3M de NaOH e formar uma soluo de 0,8M da mesma substancia.

7. Plano temtico

do Temas Horas por tema (inclui os temas tericos de reflexo e debate e a tema N 84

realizao de experincias no laboratrio) 1 A actividade experimental no contexto do ensino de Qumica 2 3 4 A funo das experincias na formao e educao As experincias dos alunos no laboratrio Estratgias experincias 5 Experincias recomendadas nos programas de ensino de Qumica da 8,9 e 10 classes: actividade experimental no laboratrio 6 Projectos com propostas de experincias com recurso a materiais locais e de baixo custo: apresentao e ensaio das experincias na FCNM e nas escolas 7 Preparao do relatrio (portflioos) final da disciplina 8 Avaliao didcticas para a realizao de

8. Programao para o segundo semestre

Semana Agosto 1a 2a (07-11/08) (31-04/08)

Aula Contedo 1 Apresentao das professoras, consideraes gerais sobre a disciplina (mtodos de trabalho e avaliao) 1. A actividade experimental no contexto do ensino de Qumica -A aquisio de conhecimentos pela actividade experimental -Caractersticas da actividade experimental

2. A funo das experincias na formao e educao Experincias de demonstrao -Exigncias para a realizao das experincias de demonstrao 85

-Vantagens das experincias de demonstrao 3. As experincias dos alunos no laboratrio -Algumas exigncias gerais para a realizao das experincias dos alunos -A organizao do trabalho dos alunos no laboratrio

3a (14-18/08)

Propriedades das Substncias Exp 1-a:Determinao do ponto de ebulio da gua Exp. 1-b: Determinao do ponto de ebulio Exp. 1-c: Determinao do ponto de ebulio de um lquido puro Exp.2: Determinao da Densidade do Cobre e da Grafite

4a (21-25/08)

Exp. 3-a: Separao dos diferentes constituintes corados das folhas verdes por cromatografia Exp. 3-b: Aplicao da cromatografia em papel na separao de corantes em pastilhas de chocolate

5a (28-01/09) Setembro 6a (4-08/09)1 7a (11-15/09) 8a (18-22/09)

5 6

Exp.4: Extrao do Acido ctrico do limo Exp.5. Fenmenos fsicos Exp.6: Esterificao: obteno de ster

7 8

Exp.7: Saponificao: obteno de sabo Exp. 8-a: Influencia do estado de diviso dos reagentes slidos na velocidade de um sistema reacional. Exp. 8-b: Influencia do estado de diviso e da quantidade dos reagentes na velocidade da reaco

9a (25-29/9)2

Experincia 9: Indicadores caseiros

1 2

Semana com Feriado Nacional em 07/09, 5a feira Semana com Feriado Nacional em 25/09, 2a feira

86

Outubro 10a (2-6/10)3 11a (09-13/10) 12a(16-20/10) 13a(23-27/10) Novembro 14a(30-03/11) 15a (06-10/11) 16a (13-17/11)

10

11 12 13 14 Apresentao de trabalhos (Grupos 1, 2, 3) Apresentao de trabalhos (Grupos 4, 5, 6) Apresentao de trabalhos (Grupos 7, 8, 9)

15 16

Apresentao de trabalhos (Grupos 10, 11, 12) Apresentao de trabalhos (Grupos 13, 14, 15)

9.

Avaliao

A avaliao ser contnua e sistemtica. Os instrumentos de avaliao sero: Relatrios das experincias indicadas nas aulas, a preparar ao longo das aulas prticas e apresentados nas aulas; o relatrio dever seguir o modelo de elaborao e apresentao de trabalhos cientficos em vigor na UP. A parte correspondente realizao prtica das experincias deve conter os seguintes elementos: Objectivo(s) da experincia; Materiais, Reagentes e Procedimentos; Observaes; Discusso/interpretao dos resultados da experincia; Concluses; Unidade em que o contedo lecionado no ESG

Projectos de experincias dos estudantes evidenciando propostas de utilizao de materiais alternativos e/ou inovaes quanto a abordagem da realizao de experincias nas escolas. Os guias devero ser entregues as docentes da cadeira no fim da 6a semana para apreciao podendo este deixar algumas recomendaes para o seu melhoramento e a sua execuo, ou no, no laboratrio; antes da apresentao turma.

Semana com Feriado Nacional em 04/10, 4a feira

87

A mdia do estudante na cadeira ser calculada da seguinte maneira: 25% da mdia dos relatrios de Experincias + 75% da mdia dos trabalhos de elaborao de guies de experincia e sua execuo.

88

10.

Bibliografia

DOS SANTOS, Wilson Luis Pereira; MOL, Gerson de Sousa; PEQUIS, Quimica e sociedade. Qumica e Sociedade. 1a edio, So Paulo, Editora Nova Gerao, 2005. AICHINGER, Ernesto Christiano; BACH, Moreira Rezende; Qumica-Bsica-3 (Fsico-Qumico), So Paulo, EPU, 1981 TSVETKOV, L.A. ; Qumica-3 Organica; Moscovo, Editora Mir Moscovo, 1987 AICHINGER, Ernesto Christiano; MANGE, Gitla de Carvalho; Qumica Bsica-2 (Orgnica) So Paulo, EPU, 1981. COCHO, Estevo Bento; Qumica pela prtica; 8a classe, 1a edio, Maputo, Moambique Editora, 2002. MENDONA, Lucinda Santos; RAMALHO, Marta Duarte, Qumica-No mundo em trasnformao; Lisboa, Texto editora, 1996. RODRIGUES, M.MARGARIDA; DIAS, Fernando Moro Lopes; Qumica na nossa vida-Fisco-qumicas; 9o ano de escolaridade, Porto, Porto editora, LOURENO, Maria da Graa, TADEU, Virgilia; Qumica-Ciencias Fsico-Qumicas-trabalhos prticos; 10o ano de escolaridade, Porto, Porto editora. TEIXEIRA, M. Emilia Andrade; PINTO, Rafaela Prata, Nova Qumica, 9o ano de escolaridade, Lisboa, Areal editores. LOPES, Alice Ribeiro Casimiro; Mortimer, Eduardo Fleary; Rocha-Filho, Romeu, Qumica Nova na Escola, Nanotecnologia Molecular, 2005, n0 21 ____________, Qumica Nova na escola, gua, Tema para ensino, ...tratamento de canais que passarinho no bebe, 2003. no 18 ____________; Quimica nova na escola. 2001 no 13

89